Factor de Compresibilidad

            El concepto de gas ideal, como su nombre lo indica, no es el caso de la realidad y tiene siempre un margen de error. Este margen de error dependerá de que tan cerca se encuentre un gas de comportarse como ‘’gas ideal’’ y esto a su vez depende de la temperatura y de la presión. Típicamente mientras más se acerque a la región de saturación y al punto crítico, mas lejos estará un gas de comportarse de manera ideal.

            A la diferencia entre los comportamientos de un gas analizado y un gas ideal le llamamos factor de compresibilidad. Este se define como z:

            Z = (Pv) / (RT)

También podemos encontrarlo relacionando mediante el cociente del volumen específico real entre el volumen específico ideal.

            Z = (v_real) / (v_ideal)

            Es importante comprender que el factor de compresibilidad varía con la diferencia de la temperatura y presión respecto a la temperatura y presión criticas de cada gas. Así, dos gases diferentes que se encuentran a la misma presión y temperatura no tendrán el mismo factor pues sus valores críticos son distintos entre sí.

            Para poder determinar que tanto se acercan los valores de un gas con sus valores críticos establecemos lo que conocemos como valores reducidos.

            T_r = T / T_crit                                                                  P_r = P / P_crit

Donde

 T_r y P_r  son la temperatura y presión reducidas.
T y P son la temperatura y presión en la que se encuentra el gas analizado.
T_crit y P_crit son la temperatura y presión criticas (dependiendo el gas analizado).

            Los valores reducidos son útiles porque el factor z de dos gases distintos es aproximadamente el mismo si sus presiones y temperaturas reducidas son iguales. A este hecho se le conoce como principio de estados correspondientes.

            Existe una grafica llamada carta de compresibilidad generalizada la cual grafica y relaciona la presión reducida, z y la temperatura reducida y además el volumen específico pseudoreducido el cual se define como:

            v_r = (v P_crit) / R T_crit)