Respuesta de forma cerrada al volumen molar de la ecuación de estado cúbica

Área de la Ciencia:

• La termodinámica
• Química Física
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• Las ecuaciones cúbicas de estado son cruciales para determinar propiedades termodinámicas como el volumen molar.
• Los modelos existentes pueden no capturar con precisión el comportamiento en condiciones extremas, lo que requiere formulaciones mejoradas.
• Las soluciones analíticas para funciones cúbicas son fundamentales para resolver ecuaciones de estado.

Objetivo del estudio:

• Presentar soluciones analíticas completas para las raíces de una ecuación cúbica de estado.
• Aplicar estas soluciones para calcular los volúmenes molares (líquido y vapor) utilizando una ecuación de estado específica.
• Comparar la precisión de la ecuación de estado de Guevara-Rodríguez con los datos experimentales y otros modelos.

Principales métodos:

• Derivación y tabulación de soluciones analíticas para las raíces de una función cúbica.
• Aplicación de expresiones derivadas para calcular volúmenes molares basados en la temperatura y la presión.
• Análisis comparativo de los volúmenes molares calculados con datos experimentales y resultados de otras ecuaciones de estado.

Principales resultados:

• La ecuación de estado de Guevara-Rodríguez demuestra un acuerdo superior con los datos experimentales en comparación con otros modelos.
• La ecuación da tres raíces reales distintas para el volumen molar bajo condiciones de presión y temperatura extremadamente bajas.
• La raíz positiva más pequeña identifica correctamente el volumen molar de la fase líquida.

Conclusiones:

• La ecuación de estado de Guevara-Rodríguez es un modelo robusto para predecir volúmenes molares en varias sustancias y condiciones.
• Este modelo muestra una eficacia particular en los rangos de presión y temperatura extremadamente bajos (0,000000356114.000 Pa y 87,8266,3 K).
• Las soluciones analíticas proporcionan un marco confiable para comprender y calcular el comportamiento de fase utilizando ecuaciones cúbicas de estado.