Marcelo Cassani's Blog

¿Porque aumentar la presión del sistema en el compresor es una mala idea cuando tiene problemas de caudal?

Volvamos a las bases de la Física.

Se define un gas ideal como aquél para el que P.V/n.T es constante a todas las presiones. En este caso, la presión, el volumen y la temperatura están relacionados por PV=nRT (Ley de los gases ideales).

La masa de 1 mol se denomina masa molar M. (A veces se utilizan los términos peso molecular o masa molecular.) La masa molar de C es, por definición, 12 g/mol o bien 12. 10-3 kg/mol. Las masas molares de los elementos se dan en la Tabla Periódica.

Debemos mencionar también que la masa molar de una molécula, como el CO2, es la suma de las masas molares de los elementos que la componen. Como la masa molar del oxígeno es 16 g/mol (realmente 15,999 g/mol), la masa molar del O2 es 32 g/mol y la del CO2 es 12+32=44 g/mol. La masa de n moles de gas viene dada por m=n.M.

La densidad r de un gas ideal es r = m/V= n.M/V, o bien como n/V=P/(R.T) de donde donde obtenemos que r = M.P/(R.T)

A una temperatura dada, la densidad de un gas ideal es proporcional a la presión.

La ecuación que relaciona P, V y T para una cantidad determinada de gas, se denomina ecuación de estado. Por ejemplo, si se conocen P y V, entonces la temperatura T se determina mediante la función T(P,V) que expresa matemáticamente la ecuación de estado. La función particular, es decir la ecuación de estado, en el caso de un gas ideal viene dada por la ecuación P.V=n.R.T.

El concepto de gas ideal es una extrapolación del comportamiento de los gases reales a densidades y presiones bajas hacia el comportamiento ideal. A densidades y presiones más altas, deben aplicarse algunas correcciones a esta ecuación si queremos aplicarla a gases reales.

Si hacemos un gráfico para una temperatura constante veremos la relación en forma de una curva y que a medida que aumenta P disminuye V y a medida que aumenta V disminuye P. si lo hacemos nuevamente para otra temperatura obtendremos una curva muy similar y caso paralela.

Estas curvas se denominan isotermas (T constante) y, en el caso de un gas ideal, son hipérbolas. Para una cantidad fija de gas PV/T es constante.

De esta forma podemos mencionar que P2.V2/T2=P1.V1/T1 para dos situaciones distintas.

Si consideramos (asumiendo el error correspondiente) al aire como un gas ideal en un proceso que se comprime y que no cambia la temperatura entonces por la formula anterior en la que P.V=T=Constante tenemos una relación inversa entre presión y volumen (volumen por unidad de tiempo es caudal) entonces al aumentar la presión disminuye el caudal y al aumentar el caudal disminuye la presión.

De acá es que cuando tiene problemas de caudal no es buena idea aumentar la presión.

Hasta la próxima,

Marcelo Cassani