Avaliação comparativa da equação de Peng-Robinson e de suas variantes Mathias-Copeman e Stryjek-Vera, para metano puro em regime subcrítico

Resumo

Este estudo avalia a equação de estado de Peng-Robinson (PR) e duas variações, com as funções de correção de Mathias-Copeman (MC) e de Stryjek-Vera (SV), para o metano puro, adotando como referência as equações auxiliares de Setzmann-Wagner. As formulações foram implementadas em Python para calcular a pressão de saturação , a densidade do líquido saturado  e a densidade do vapor saturado . Em termos de  observa-se boa concordância entre os modelos e a referência, e a comparação por desvios absolutos médios percentuais indica melhor desempenho do MC, seguido do SV e, por fim, do PR, ainda que as diferenças entre as curvas sejam pequenas. Para , verifica-se superestimação em baixas temperaturas, com redução progressiva do erro à medida que a temperatura aumenta, e comportamento muito semelhante entre PR, MC e SV, porém com desvios elevados em relação à referência. Para , os três modelos apresentam boa aderência na maior parte do intervalo, com leve vantagem de MC e SV, enquanto o PR tende a apresentar desvios um pouco maiores, sem discrepâncias relevantes.