Ejemplo de compresibilidad en contabilidad
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Factor de compresibilidad
El factor de compresibilidad (Z) es una propiedad termodinámica útil para modificar la ley de los gases ideales y tener en cuenta el comportamiento de los gases reales[1][2][3][4][5] Es una medida de cuánto se desvían las propiedades termodinámicas de un gas real de las esperadas de un gas ideal. Puede considerarse como la relación entre el volumen real de un gas real y el volumen predicho por el gas ideal a la misma temperatura y presión que el volumen real.
Para un gas ideal, Z siempre tiene un valor de 1. Para los gases reales, el valor puede desviarse positiva o negativamente, dependiendo del efecto de las fuerzas intermoleculares del gas. Cuanto más cerca esté un gas real de su punto crítico o de su punto de saturación, mayores serán las desviaciones del gas respecto al comportamiento ideal.
El gráfico superior de la figura 1 ilustra cómo varía el factor de compresibilidad para diferentes gases a la misma temperatura y presión. El gráfico inferior ilustra cómo varía el factor de compresibilidad de un gas (por ejemplo, el metano) a una presión determinada con la temperatura[1].
Factor de compresibilidad del nitrógeno
En termodinámica, el factor de compresibilidad (Z), también conocido como factor de compresión o factor de desviación del gas, es un factor de corrección que describe la desviación de un gas real respecto al comportamiento de un gas ideal. Se define simplemente como la relación entre el volumen molar de un gas y el volumen molar de un gas ideal a la misma temperatura y presión. Se trata de una propiedad termodinámica útil para modificar la ley de los gases ideales con el fin de tener en cuenta el comportamiento de los gases reales[1]. En general, la desviación del comportamiento ideal es más significativa cuanto más cerca está un gas de un cambio de fase, cuanto más baja es la temperatura o cuanto más grande es la presión. Los valores del factor de compresibilidad suelen obtenerse mediante el cálculo de ecuaciones de estado (EOS), como la ecuación virial, que toma como entrada las constantes empíricas específicas de cada compuesto. En el caso de un gas que es una mezcla de dos o más gases puros (aire o gas natural, por ejemplo), debe conocerse la composición del gas antes de poder calcular la compresibilidad.
El factor de compresibilidad no debe confundirse con la compresibilidad (también conocida como coeficiente de compresibilidad o compresibilidad isotérmica) de un material, que es la medida del cambio de volumen relativo de un fluido o sólido en respuesta a un cambio de presión.
Compresibilidad del líquido
El coeficiente de recuperación de la presión del líquido por defecto Fl es constante y viene dado por el parámetro Fl_nominal. El cambio relativo (por unidad) del coeficiente de recuperación puede especificarse como una función dada de la apertura de la válvula sustituyendo la función FlCaracterística.
El producto Fk*xt viene dado por el parámetro Fxt_full, y se asume constante por defecto. El cambio relativo (por unidad) del coeficiente xt con la apertura de la válvula puede especificarse sustituyendo la función xtCharacteristic.
Este modelo muy simple proporciona una (pequeña) caída de presión que es proporcional al caudal si la señal booleana de apertura es verdadera. En caso contrario, el caudal másico es cero. Si opening_min > 0, se produce un pequeño caudal másico de fuga cuando open = false.
Este modelo puede utilizarse para la modelización simplificada de válvulas on-off, cuando no es importante describir con precisión la pérdida de presión cuando la válvula está abierta. Aunque el modelo del medio no se utiliza para determinar la pérdida de presión, debe especificarse, sin embargo, para que los puertos del fluido puedan conectarse a otros componentes utilizando el mismo modelo del medio.
Compresibilidad del agua
Se estudia el efecto de la compresibilidad del líquido en la dinámica de una burbuja esférica de cavitación. Aunque se sabe que la compresibilidad amortigua la amplitud de los rebotes de las burbujas, no está claro hasta qué punto este efecto es capturado con precisión por las versiones débilmente compresibles de la ecuación de Rayleigh-Plesset. Para aclarar esta cuestión, se resuelven numéricamente las ecuaciones diferenciales parciales que rigen la conservación de la masa, el momento y la energía tanto en el interior de la burbuja como en el líquido compresible circundante. Las ondas de presión radiadas que se originan en la interfaz inestable de la burbuja se capturan directamente. Los resultados obtenidos con las ecuaciones de tipo Rayleigh-Plesset que tienen en cuenta los efectos de la compresibilidad, propuestas por Keller y Miksis [J. Acoust. Soc. Am. 68, 628-633 (1980)], Gilmore, y Tomita y Shima [Bull. JSME 20, 1453-1460 (1977)], se comparan con los resultantes del modelo completo. Para colapsos fuertes, la solución de este último revela que una parte importante de la energía concentrada durante el colapso se utiliza para generar una onda de presión saliente. Para los ejemplos considerados en esta investigación, las presiones máximas son mayores que las predichas por las ecuaciones del tipo Rayleigh-Plesset, mientras que las amplitudes de los rebotes son menores.
