Calculadora EOS

Autor: Henrick Yau
- 27 de octubre de 2026
| |

Calculadores

Calcula les propietats termodinàmiques de gasos i fluids utilitzant diverses equacions d'estat (EOS). Aquesta calculadora ajuda enginyers, científics i estudiants a determinar les relacions de pressió, volum i temperatura, i a derivar altres propietats termodinàmiques.

Selecció d'Equació

Propietats del Fluid

Variables d'Estat

kPa
L
Volum molar (volum per mol)
K
mol

Configuració avançada

J/(mol·K)
S'ajustarà segons les unitats seleccionades

Comprensió de les equacions d'estat

Les equacions d'estat (EOS) descriuen la relació entre pressió, volum, temperatura i quantitat d'un fluid. Són essencials per als càlculs termodinàmics en enginyeria química, física i camps relacionats.

Equacions d'estat comunes

Llei dels gasos ideals: PV = nRT

Van der Waals: (P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Redlich-Kwong: P = (RT/(V-b)) - (a/(T^(1/2)V(V+b)))

Peng-Robinson: P = (RT/(V-b)) - (a·α(T)/(V²+2bV-b²))

Soave-Redlich-Kwong: P = (RT/(V-b)) - (a·α(T)/(V(V+b)))

Cada equació d'estat té aplicacions específiques segons la pressió, la temperatura i el tipus de fluid.

Factor de compressibilitat (Z)

El factor de compressibilitat Z = PV/nRT mesura la desviació del comportament del gas ideal. Per als gasos ideals, Z = 1. Els fluids reals solen tenir Z ≠ 1, especialment a pressions elevades o prop dels punts crítics.

Propietats crítiques

El punt crític representa condicions on les fases líquida i gasosa es tornen indistingibles. Les propietats crítiques (Tc, Pc) són paràmetres essencials en la majoria d'equacions d'estat i varien segons la substància.

Avís: Aquesta calculadora proporciona estimacions basades en equacions termodinàmiques establertes. Els resultats poden diferir de les dades experimentals, especialment prop de condicions crítiques o a pressions extremes. Per a aplicacions crítiques, valideu sempre amb mesures de laboratori o eines de modelització més sofisticades.

Què és la Calculadora d'Equacions d'Estat (EOS)?

La Calculadora EOS és una eina pràctica utilitzada per calcular propietats termodinàmiques de gasos i fluids basant-se en models científics establerts coneguts com a equacions d'estat. Ajuda els usuaris a determinar relacions entre pressió, volum, temperatura i mols d'una substància, donant suport a anàlisis en enginyeria, física i processament químic.

Amb suport per a múltiples models de gasos reals com Van der Waals, Peng-Robinson i la Llei dels Gasos Ideals, aquesta calculadora va més enllà d'estimacions simples. Ajuda a predir el comportament dels gasos sota diverses condicions, especialment on les suposicions ideals són insuficients.

Llei dels Gasos Ideals: PV = nRT

Van der Waals: (P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Redlich-Kwong: P = (RT/(V - b)) - (a/(T0,5V(V + b)))

Peng-Robinson: P = (RT/(V - b)) - (a·α(T)/(V² + 2bV - b²))

Soave-Redlich-Kwong: P = (RT/(V - b)) - (a·α(T)/(V(V + b)))

Funcions principals de la calculadora d'estat

  • Selecciona entre múltiples equacions d'estat per a un modelatge precís.
  • Tria entre fluids comuns o introdueix propietats crítiques personalitzades.
  • Calcula pressió, volum, temperatura o propietats termodinàmiques completes.
  • Admet conversions d'unitats entre sistemes SI, bar, enginyeria i anglès.
  • Mostra el factor de compressibilitat (Z) i la desviació del comportament del gas ideal.
  • Derivacions d'equacions pas a pas per a una comprensió més profunda.

Passos per fer càlculs amb equacions d'estat

  1. Tria una Equació d'Estat: Selecciona entre opcions com Gas Ideal, Van der Waals o Peng-Robinson.
  2. Selecciona el Mode de Càlcul: Decideix si vols calcular pressió, volum, temperatura o propietats.
  3. Selecciona un Fluid: Tria un fluid (p. ex., metà, oxigen) o introdueix valors personalitzats.
  4. Introdueix les Variables d'Estat: Escriu els valors coneguts com pressió, volum, temperatura i nombre de mols.
  5. Ajusta la Configuració Avançada: Activa la visualització de derivacions o ajusta la constant dels gasos si cal.
  6. Fes clic a "Calcular": Visualitza els resultats, incloent la sortida principal, propietats secundàries, factor Z i desviacions.

Per què serveix per a gasos i fluids

Tant si treballes en modelatge de canonades de gas, disseny de reactors químics o simplement aprenent sobre lleis dels gasos, aquesta eina simplifica càlculs termodinàmics complexos. Serveix com a calculadora de relació pressió-volum, avaluador de mols i comportament de gasos, i fins i tot ofereix un verificador del factor de compressibilitat.

En contrast amb altres eines com una Calculadora de Treball per a l'avaluació del temps de feina o una Calculadora de Caiguda de Tensió per a planificació elèctrica, aquesta calculadora EOS s'especialitza en propietats termodinàmiques de fluids. És especialment valuosa quan s'han de considerar efectes de gasos reals, de manera similar a com una Calculadora d'Índex de Calor ajuda a avaluar la temperatura percebuda deguda a la humitat i els nivells de calor.

Dubtes sobre equacions d'estat i compressibilitat

Què és una Equació d'Estat (EOS)?

Una EOS és un model matemàtic que descriu la relació entre pressió, volum, temperatura i la quantitat de gas. Ajuda a predir el comportament del fluid sota diverses condicions.

Quan hauria d'utilitzar una equació de gas real en lloc de la Llei dels Gasos Ideals?

Si les teves condicions impliquen altes pressions, baixes temperatures o el fluid està prop del seu punt crític, models de gas real com Peng-Robinson o Redlich-Kwong oferiran resultats més precisos.

Què indica el factor de compressibilitat Z?

Z mostra quant es desvia un gas real del comportament ideal. Z = 1 significa comportament de gas ideal. Valors per sobre o per sota d'1 indiquen forces moleculars repulsives o atractives.

Puc utilitzar aquesta calculadora per a líquids?

Aquesta eina està optimitzada per a gasos i fluids supercrítics. Tot i que algunes equacions admeten fases denses, els resultats per a líquids poden ser menys precisos.

És útil per a fins educatius?

Sí, les derivacions pas a pas i els resultats dinàmics la fan ideal per aprendre i comprendre les lleis dels gasos i el comportament dels gasos reals.

Utilitat final per a enginyers i estudiants

La Calculadora EOS és un recurs útil per a estudiants, enginyers i professionals que treballen amb gasos. Agilitza l'anàlisi termodinàmica oferint múltiples models i resultats precisos. Tant si estàs calculant la pressió d'un gas com avaluant el factor de compressibilitat, aquesta eina t'ajuda a prendre decisions informades en dinàmica de gasos i fluids.