Volumetric
Properties
of Pure
Fluids
A Z M I A R I Z K A N A F I S A H , S T. , M T.
A Z M I A . R I Z K A @ L EC T U R E R . I T K . A C . I D
0821 5472 4318
Virial Equations of State
Equation of State adalah persamaan yang berhubungan dengan P, T, dan V dari suatu substance.
Persamaan matematikanya adalah sebagai berikut:
𝑓𝑓 𝑃𝑃, 𝑉𝑉, 𝑇𝑇 = 0 (ideal gas)
Virial diambil dari Bahasa latin, vis, yang berarti gaya. Sehingga gaya interaksi antara molekul
diperhatikan dalam penurunan persamaan virial
(fungsi P)
Dimana nilai B,C, dst konstan
Konstanta R dapat dilihat pada Tabel A.2 Appendiks A
Compressibility factor
Z merupakan rasio dimensionless
yang disebut juga sebagai faktor
kompresibilitas dan didefisinikan
sebagai:
Untuk gas ideal, Z = 1
• Z juga dapat dideskripsikan
dalam bentuk PR dan VR
𝑃𝑃
𝑃𝑃𝑅𝑅 =
𝑃𝑃𝑐𝑐
𝑉𝑉𝑅𝑅 =
𝑉𝑉𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎
𝑅𝑅𝑅𝑅𝐶𝐶 /𝑃𝑃𝐶𝐶
𝑇𝑇
𝑇𝑇𝑅𝑅 =
𝑇𝑇𝑐𝑐
Digunakan di
generalized equation
Two Forms of the Virial Equation
(fungsi P)
Ekpansi virial
(fungsi V)
Application of Virial Equation
Two-terms
Three-terms
Application of Virial Equation
GENERALIZED CORRELATIONS FOR GASES
Z merupakan faktor kompresibilitas yang didefisinikan sebagai:
Dimana:
Z0 = faktor kompresibilitas untuk fluida dengan bentuk molekul bulat
ω = faktor Pitzer
Z1 = faktor koreksi
• Nilai Z0 dan Z1 dapat dilihat pada appendiks D1-D4
• Interpolasi menggunakan metode yang ditunjukkan pada appendiks E
Z0 dan Z1 merupakan fungsi TR
dan PR
Pitzer Correlations for the Second Virial Coefficient
Dari persamaan virial (two terms) dapat diketahui nilai perkiraan Z.
…(3.57)
• Setelah disederhanakan (dimensionless), persamaan diatas menjadi:
• Subtitusi persamaan (3.57) dan (3.59) menghasilkan
Correlations for the Third Virial Coefficient
Dari persamaan virial (three terms) dapat diketahui nilai perkiraan Z.
• Setelah disederhanakan (dimensionless), persamaan diatas menjadi:
Dengan nilai awal Z=1, dapat dilakukan iterasi hingga hasil konvergen
GENERALIZED CORRELATIONS FOR LIQUIDS
Persamaan yang paling sederhana dikenalkan oleh Rackett:
…(3.68)
• Bentuk alternatif lain dari persamaan tersebut yang dapat digunakan:
…(3.69)
• Lydersen, Greenkorn, and Hougen mengembangkan korelasi 2 parameter untuk memperkirakan volume dari liquid:
ρc adalah densitas saat titik kritis.
Persamaan hanya dapat digunakan jika nilai volume kritis diketahui
GENERALIZED CORRELATIONS FOR LIQUIDS
• Cara lain yang lebih mudah untuk digunakan adalah:
Dimana:
V1= volume yang dibutuhkan
V2= volume yang diketahui
ρr1, ρr1 = reduced densities
Synopsis