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Determinación de valores de energías y entropías residuales y absolutas a partir de datos isocóricos experimentales para mezclas sintéticas de gas natural

Resumen

Este trabajo de investigación reporta datos PT (P es presión, es densidad másica y T es temperatura) para una mezcla ternaria que representa mezclas residuales de gas natural. La exactitud en las medidas de PT junto con los diagramas de saturación son necesarios para el desarrollo y validación de la confiabilidad de ecuaciones de estado de referencia (EoS). Se utilizó un aparato isocórico para determinar densidades y fronteras de fase hasta presiones de 20 MPa. Las incertidumbres relativas de los valores de saturación corresponden a 0,45% y 0,04% para temperatura y presión respectivamente. Se desarrolló una nueva metodología para determinar las densidades de saturación a partir de datos isocóricos compensando los cambios en volumen que se presentan en el sistema por acción de transferencia de masa a través de la línea de transmisión que conecta a la celda con el transductor de presión. La incertidumbre relativa para las densidades isocóricas es del 0,12%. Un nuevo modelo matemático corrige los valores experimentales de (dP/dT) considerando los efectos del volumen noxious y los parámetros del isocoro de baja presión para producir datos exactos que conducen a la caracterización completa de mezclas de gas natural con menos del 1% en porcentajes de desviación. Los cálculos de energías y entropías requieren propiedades del gas natural, datos exactos PT y valores de (dP/dT). RefProp EoS es una ecuación de estado altamente utilizada en la industria del gas natural, presenta buena concordancia con las densidades isocóricas experimentales con desviaciones del 0,1% para valores de presión lejanos al cricondenbar. Los valores experimentales de energías y entropías absolutas fueron comparados con los calculados por RefProp EoS por medio de porcentajes de error. Las más bajas desviaciones fueron para la energía de Helmholtz y la energía libre de