Este documento presenta el segundo trabajo de un curso de cinética química. El trabajo analiza un sistema compuesto de dos fases líquidas y una fase gaseosa donde ocurre una reacción química. El estudiante describe el sistema y las ecuaciones termodinámicas para modelar las no idealidades de las fases líquidas y el equilibrio químico y de fases. Luego, resuelve el sistema de ecuaciones para determinar la composición del reactor y la presión del sistema.
Estequiometria matricial con modelo termodinamico de correlaciones de Lee-KeslerDavid Soler Camargo
Este documento presenta el trabajo de un estudiante sobre cinética química. Se describe un experimento donde se hizo reaccionar oxígeno y hexafluoropropileno en un reactor a 478 K. Se proporcionan datos iniciales como la cantidad de cada reactivo y la presión inicial y final. Luego, el estudiante realiza cálculos estequiométricos para determinar la composición del reactor, incluyendo la conversión, basándose en las reacciones que ocurrieron. Finalmente, plantea ecuaciones matemáticas para representar la cantidad
Este documento describe el cálculo del equilibrio liquido-liquido para un sistema binario utilizando el algoritmo de Rachford-Rice y el modelo NRTL. Se presentan las ecuaciones para calcular las fracciones de cada componente en las fases alfa y beta, así como el coeficiente de distribución y el error, repitiendo este proceso en múltiples ciclos hasta minimizar el error. Finalmente, se incluye un ejemplo numérico ilustrando los cálculos.
Este documento presenta el trabajo realizado sobre la cinética química de la reacción entre el oxígeno y el hexafluoropropileno en un reactor. Se construyeron ecuaciones diferenciales para describir los cambios en la concentración de los reactivos y productos y la temperatura con el tiempo. Los datos requeridos para resolver las ecuaciones, como las energías de activación y entalpías de formación, fueron obtenidos de fuentes experimentales y simulaciones.
Este documento describe la resolución numérica de un flash adiabático utilizando el modelo termodinámico de Peng-Robinson. Presenta las ecuaciones que gobiernan el equilibrio de materia, energía y químico para un flash adiabático. Explica el cálculo de las propiedades termodinámicas usando Peng-Robinson y la implementación de algoritmos como Newton-Raphson para resolver las ecuaciones no lineales. Finalmente, los resultados encontrados para las fracciones de fase, constantes de equilibrio y flujos de
Este documento describe diferentes modelos para representar el equilibrio líquido-vapor y el comportamiento de las fases en sistemas bifásicos. Explica los modelos de Margules, Van Laar, Wilson, NRTL y UNIQUAC, los cuales representan la desviación del comportamiento ideal mediante ecuaciones empíricas y parámetros de interacción. También describe los diferentes tipos de interacciones moleculares que afectan el comportamiento del equilibrio líquido-vapor.
El documento describe los principios de la vaporización y condensación parcial de equilibrio. Explica que un flash es una etapa de destilación donde una corriente se vaporiza parcialmente para separar un vapor más rico en el componente más volátil. También describe cómo calcular las composiciones y flujos de las fases vapor y líquido que salen de un proceso de flash isotérmico para una mezcla multicomponente usando ecuaciones de equilibrio.
Este documento describe el equilibrio de fases liquido-líquido para una mezcla ternaria de ciclohexano, etanol y agua. Explica el modelo matemático utilizado, incluido el balance de masa, las relaciones de equilibrio y las restricciones. También describe el modelo de actividad UNIQUAC y el algoritmo de Rachford-Rice para calcular la composición de las fases resultantes. Finalmente, presenta un ejemplo numérico para ilustrar la aplicación del método.
Este documento presenta información sobre el equilibrio de fases. Explica que el equilibrio ocurre cuando las propiedades de un sistema no cambian con el tiempo a pesar de los cambios a nivel microscópico entre las moléculas de las fases. También describe diagramas de equilibrio que muestran las relaciones entre la temperatura, presión y composición de las fases en equilibrio, e introduce conceptos como azeótropos y comportamiento cualitativo de sistemas líquido-vapor.
Estequiometria matricial con modelo termodinamico de correlaciones de Lee-KeslerDavid Soler Camargo
Este documento presenta el trabajo de un estudiante sobre cinética química. Se describe un experimento donde se hizo reaccionar oxígeno y hexafluoropropileno en un reactor a 478 K. Se proporcionan datos iniciales como la cantidad de cada reactivo y la presión inicial y final. Luego, el estudiante realiza cálculos estequiométricos para determinar la composición del reactor, incluyendo la conversión, basándose en las reacciones que ocurrieron. Finalmente, plantea ecuaciones matemáticas para representar la cantidad
Este documento describe el cálculo del equilibrio liquido-liquido para un sistema binario utilizando el algoritmo de Rachford-Rice y el modelo NRTL. Se presentan las ecuaciones para calcular las fracciones de cada componente en las fases alfa y beta, así como el coeficiente de distribución y el error, repitiendo este proceso en múltiples ciclos hasta minimizar el error. Finalmente, se incluye un ejemplo numérico ilustrando los cálculos.
Este documento presenta el trabajo realizado sobre la cinética química de la reacción entre el oxígeno y el hexafluoropropileno en un reactor. Se construyeron ecuaciones diferenciales para describir los cambios en la concentración de los reactivos y productos y la temperatura con el tiempo. Los datos requeridos para resolver las ecuaciones, como las energías de activación y entalpías de formación, fueron obtenidos de fuentes experimentales y simulaciones.
Este documento describe la resolución numérica de un flash adiabático utilizando el modelo termodinámico de Peng-Robinson. Presenta las ecuaciones que gobiernan el equilibrio de materia, energía y químico para un flash adiabático. Explica el cálculo de las propiedades termodinámicas usando Peng-Robinson y la implementación de algoritmos como Newton-Raphson para resolver las ecuaciones no lineales. Finalmente, los resultados encontrados para las fracciones de fase, constantes de equilibrio y flujos de
Este documento describe diferentes modelos para representar el equilibrio líquido-vapor y el comportamiento de las fases en sistemas bifásicos. Explica los modelos de Margules, Van Laar, Wilson, NRTL y UNIQUAC, los cuales representan la desviación del comportamiento ideal mediante ecuaciones empíricas y parámetros de interacción. También describe los diferentes tipos de interacciones moleculares que afectan el comportamiento del equilibrio líquido-vapor.
El documento describe los principios de la vaporización y condensación parcial de equilibrio. Explica que un flash es una etapa de destilación donde una corriente se vaporiza parcialmente para separar un vapor más rico en el componente más volátil. También describe cómo calcular las composiciones y flujos de las fases vapor y líquido que salen de un proceso de flash isotérmico para una mezcla multicomponente usando ecuaciones de equilibrio.
Este documento describe el equilibrio de fases liquido-líquido para una mezcla ternaria de ciclohexano, etanol y agua. Explica el modelo matemático utilizado, incluido el balance de masa, las relaciones de equilibrio y las restricciones. También describe el modelo de actividad UNIQUAC y el algoritmo de Rachford-Rice para calcular la composición de las fases resultantes. Finalmente, presenta un ejemplo numérico para ilustrar la aplicación del método.
Este documento presenta información sobre el equilibrio de fases. Explica que el equilibrio ocurre cuando las propiedades de un sistema no cambian con el tiempo a pesar de los cambios a nivel microscópico entre las moléculas de las fases. También describe diagramas de equilibrio que muestran las relaciones entre la temperatura, presión y composición de las fases en equilibrio, e introduce conceptos como azeótropos y comportamiento cualitativo de sistemas líquido-vapor.
1) El documento presenta información sobre la destilación instantánea de mezclas binarias y multicomponentes. 2) Explica conceptos como el equilibrio vapor-líquido, diagrama T-x-y, diagrama de McCabe-Thiele y ecuaciones de equilibrio. 3) También cubre el balance de materia y energía para la destilación flash y presenta ejemplos numéricos para ilustrar los cálculos.
Este documento presenta varios modelos de solución, incluyendo el modelo F-SAC, COSMO-RS, UNIQUAC-SAC y MIVM. El modelo F-SAC se basa en contribuciones de grupo y en interacciones energéticas entre segmentos superficiales. COSMO-RS predice datos termofísicos de líquidos usando información de interacciones moleculares. UNIQUAC-SAC calcula coeficientes de actividad usando parámetros de volumen y superficie de segmentos. MIVM asume coeficientes de actividad a
El documento describe los conceptos de equilibrio gas-líquido para soluciones ideales y no ideales. Para soluciones ideales, las composiciones de las fases gas y líquida en equilibrio pueden calcularse usando las ecuaciones de Raoult y Dalton. Para soluciones no ideales, se requieren cartas de relación de equilibrio basadas en datos experimentales, ya que las interacciones moleculares no siguen la ley de las presiones parciales. El documento también explica cómo calcular propiedades como la presión de punto de burbuja y
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo el equilibrio entre las fases líquida y vapor, los diagramas de equilibrio y los tipos de destilación. Explica que la destilación separa una mezcla de líquidos volátiles basándose en las diferentes presiones de vapor de sus componentes. También cubre conceptos como la rectificación, los puntos de ebullición, las curvas de punto de rocío y burbuja en los diagramas de equilibrio, y la regla de las fases de Gibbs.
El documento trata sobre el equilibrio de fases, en particular el equilibrio liquido-vapor. Explica que el criterio para el equilibrio de fases se basa en la minimización de la energía libre de Gibbs del sistema. También define conceptos clave como el coeficiente de distribución, la volatilidad relativa y los diagramas x-y que representan las composiciones de equilibrio. Finalmente, contrasta el equilibrio ideal frente al no ideal y cómo se ven afectados los coeficientes por factores como la presión, la temperatura y la composición.
La destilación es una operación unitaria que separa los componentes de una mezcla líquida aprovechando sus diferentes presiones de vapor. El equilibrio entre las fases líquida y vapor depende de parámetros como la temperatura y la presión, y puede representarse en diagramas. El conocimiento de este equilibrio es fundamental para la destilación ya que determina la composición de cada fase.
El documento trata sobre las leyes de equilibrio entre fases no miscibles. Explica conceptos como el equilibrio termodinámico, las relaciones de equilibrio entre fases, los diagramas de equilibrio y la predicción del equilibrio líquido-vapor mediante modelos termodinámicos. También describe el procedimiento experimental para determinar datos de equilibrio y resuelve problemas numéricos sobre sistemas de mezclas binarias.
PROPIEDADES TERMODINAMICAS Y EVL A PARTIR DE ECUACIONES DE ESTADOskiper chuck
Propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones viriales de estado
Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones cubicas de estado
Propiedades de los fluidos a partir de las correlaciones de Pitzer
EVL a partir de ecuaciones cubicas de estado.
El documento resume conceptos clave sobre sistemas homogéneos cerrados y abiertos de composición variable, incluyendo las relaciones fundamentales entre propiedades termodinámicas y el potencial químico como criterio de equilibrio. También cubre propiedades de mezclas ideales de gases y líquidos, la ley de Raoult y construcción de diagramas de equilibrio de fases para sistemas binarios.
Este documento describe los conceptos de equilibrio de fases, estado estacionario y equilibrio. Explica que el equilibrio requiere temperatura y presión uniformes en todo el sistema, mientras que el estado estacionario permite variaciones de temperatura espaciales pero no temporales. También cubre las leyes de Raoult, Henry y Dalton que rigen la presión parcial de componentes en mezclas gas-líquido, y describe diagramas como T-x y x-y que representan el equilibrio de fases.
1) El documento trata sobre sistemas de composición variable y equilibrio de fases. 2) Explica conceptos como sistema, propiedades, fase, equilibrio y presenta la relación fundamental entre las propiedades termodinámicas para mezclas homogéneas de composición variable. 3) El objetivo es determinar las propiedades termodinámicas para mezclas y resolver problemas de sistemas en equilibrio líquido/vapor considerando un comportamiento ideal.
Propiedades Termodinámicas y EVL a partir de Ecuaciones de EstadoCarlos Arcaya
Este documento discute diferentes métodos para calcular propiedades termodinámicas y equilibrio de fases a partir de ecuaciones de estado, incluyendo ecuaciones viriales, cúbicas y correlaciones del tipo Pitzer. También cubre el cálculo de presiones de vapor de especies puras y valores K para mezclas ideales usando estas ecuaciones.
propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones viriales, cubicas de estado, propiedades de los pfluidos a partir de las correlaciones de Pitzer, EVL a partir de ecuaciones cubicas de estado nomogramas de Priester
Este documento describe el uso de modelos termodinámicos para calcular el equilibrio entre la fase líquida y vapor de sistemas binarios no ideales a bajas presiones. Explica cómo usar la ecuación cúbica de Redlich-Kwong para calcular el coeficiente de fugacidad en la fase gaseosa y el modelo de Wilson para calcular el coeficiente de actividad en la fase líquida. Además, analiza el uso de los modelos de van Laar y Margules para calcular los coeficientes de actividad en la fase líquida y
Este documento describe un experimento para determinar el volumen molar parcial de una solución metanol-agua. Se prepararon soluciones con cantidades variables de metanol y agua manteniendo constante la cantidad de agua. Se midieron los volúmenes totales y se graficó el volumen contra la fracción molar de metanol para determinar la pendiente y así calcular el volumen molar parcial de cada componente. El objetivo era hallar el volumen molar parcial del metanol en función de su concentración a presión y temperatura constantes.
Este documento presenta información sobre el equilibrio de fases. Explica conceptos como el diagrama de fases, el potencial químico, la regla de las fases y los diferentes tipos de equilibrios entre fases como el equilibrio líquido-líquido y el equilibrio líquido-gas. También describe una práctica de laboratorio para determinar el punto de ebullición de un líquido a diferentes presiones y graficar los datos obtenidos.
El documento presenta el reporte de laboratorio de un experimento sobre el equilibrio de fases binario entre la acetona y el cloroformo. El objetivo fue analizar este equilibrio a presión constante y comparar los resultados con la teoría. Se realizaron varias mezclas de estos componentes y se midieron propiedades como la densidad. Luego, se calcularon las fracciones molares y se construyó un diagrama de composición vs temperatura. Finalmente, se comparó el diagrama experimental con el teórico, encontrando un buen acuerdo general entre
Se comparte una presentación referente al uso y aplicación del triángulo de Gibbs para la representación gráfica de sistemas ternarios de líquidos inmiscibles. Se abordan temáticas como miscibilidad, regla de las fases, lagunas de inmiscibilidad, equilibrio liquido-liquido y trángulo de Gibbs.
Equilibrio Quimico Fugacidad Coeficiente de Fugacidad y EcuacionesJAIRO ORDOÑEZ
El documento trata sobre el potencial químico en el equilibrio de fases. Explica que el potencial químico indica el desplazamiento espontáneo de la materia y que para alcanzar el equilibrio entre fases, los potenciales químicos de cada componente deben ser iguales en todas las fases. También presenta diferentes ecuaciones y correlaciones para calcular la fugacidad y el coeficiente de fugacidad en mezclas ideales y reales de gases y líquidos puros y en equilibrio.
1) Una reacción reversible es una reacción química que ocurre en ambas direcciones simultáneamente, donde los productos pueden reaccionar para regenerar los reactivos originales.
2) La velocidad de una reacción reversible aumenta en ambas direcciones a medida que cambian las concentraciones de reactivos y productos, hasta alcanzar un estado de equilibrio donde las velocidades en ambas direcciones son iguales.
3) La constante de equilibrio K de una reacción depende únicamente de la temperatura y representa
Capitulo iv equilibrio quimico y de faseMichu Roldan
Este documento trata sobre el equilibrio químico y de fases. Explica conceptos como el principio del incremento de entropía, los principios de disminución de la energía libre de Gibbs, la constante de equilibrio para mezclas de gases ideales y su dependencia con la temperatura. También describe la regla de las fases, diagramas presión-temperatura y los puntos de ebullición y fusión. Por último, presenta ejemplos numéricos sobre equilibrio de fases para un solo componente.
1) El documento presenta información sobre la destilación instantánea de mezclas binarias y multicomponentes. 2) Explica conceptos como el equilibrio vapor-líquido, diagrama T-x-y, diagrama de McCabe-Thiele y ecuaciones de equilibrio. 3) También cubre el balance de materia y energía para la destilación flash y presenta ejemplos numéricos para ilustrar los cálculos.
Este documento presenta varios modelos de solución, incluyendo el modelo F-SAC, COSMO-RS, UNIQUAC-SAC y MIVM. El modelo F-SAC se basa en contribuciones de grupo y en interacciones energéticas entre segmentos superficiales. COSMO-RS predice datos termofísicos de líquidos usando información de interacciones moleculares. UNIQUAC-SAC calcula coeficientes de actividad usando parámetros de volumen y superficie de segmentos. MIVM asume coeficientes de actividad a
El documento describe los conceptos de equilibrio gas-líquido para soluciones ideales y no ideales. Para soluciones ideales, las composiciones de las fases gas y líquida en equilibrio pueden calcularse usando las ecuaciones de Raoult y Dalton. Para soluciones no ideales, se requieren cartas de relación de equilibrio basadas en datos experimentales, ya que las interacciones moleculares no siguen la ley de las presiones parciales. El documento también explica cómo calcular propiedades como la presión de punto de burbuja y
El documento describe los conceptos fundamentales de la destilación, incluyendo el equilibrio entre las fases líquida y vapor, los diagramas de equilibrio y los tipos de destilación. Explica que la destilación separa una mezcla de líquidos volátiles basándose en las diferentes presiones de vapor de sus componentes. También cubre conceptos como la rectificación, los puntos de ebullición, las curvas de punto de rocío y burbuja en los diagramas de equilibrio, y la regla de las fases de Gibbs.
El documento trata sobre el equilibrio de fases, en particular el equilibrio liquido-vapor. Explica que el criterio para el equilibrio de fases se basa en la minimización de la energía libre de Gibbs del sistema. También define conceptos clave como el coeficiente de distribución, la volatilidad relativa y los diagramas x-y que representan las composiciones de equilibrio. Finalmente, contrasta el equilibrio ideal frente al no ideal y cómo se ven afectados los coeficientes por factores como la presión, la temperatura y la composición.
La destilación es una operación unitaria que separa los componentes de una mezcla líquida aprovechando sus diferentes presiones de vapor. El equilibrio entre las fases líquida y vapor depende de parámetros como la temperatura y la presión, y puede representarse en diagramas. El conocimiento de este equilibrio es fundamental para la destilación ya que determina la composición de cada fase.
El documento trata sobre las leyes de equilibrio entre fases no miscibles. Explica conceptos como el equilibrio termodinámico, las relaciones de equilibrio entre fases, los diagramas de equilibrio y la predicción del equilibrio líquido-vapor mediante modelos termodinámicos. También describe el procedimiento experimental para determinar datos de equilibrio y resuelve problemas numéricos sobre sistemas de mezclas binarias.
PROPIEDADES TERMODINAMICAS Y EVL A PARTIR DE ECUACIONES DE ESTADOskiper chuck
Propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones viriales de estado
Propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones cubicas de estado
Propiedades de los fluidos a partir de las correlaciones de Pitzer
EVL a partir de ecuaciones cubicas de estado.
El documento resume conceptos clave sobre sistemas homogéneos cerrados y abiertos de composición variable, incluyendo las relaciones fundamentales entre propiedades termodinámicas y el potencial químico como criterio de equilibrio. También cubre propiedades de mezclas ideales de gases y líquidos, la ley de Raoult y construcción de diagramas de equilibrio de fases para sistemas binarios.
Este documento describe los conceptos de equilibrio de fases, estado estacionario y equilibrio. Explica que el equilibrio requiere temperatura y presión uniformes en todo el sistema, mientras que el estado estacionario permite variaciones de temperatura espaciales pero no temporales. También cubre las leyes de Raoult, Henry y Dalton que rigen la presión parcial de componentes en mezclas gas-líquido, y describe diagramas como T-x y x-y que representan el equilibrio de fases.
1) El documento trata sobre sistemas de composición variable y equilibrio de fases. 2) Explica conceptos como sistema, propiedades, fase, equilibrio y presenta la relación fundamental entre las propiedades termodinámicas para mezclas homogéneas de composición variable. 3) El objetivo es determinar las propiedades termodinámicas para mezclas y resolver problemas de sistemas en equilibrio líquido/vapor considerando un comportamiento ideal.
Propiedades Termodinámicas y EVL a partir de Ecuaciones de EstadoCarlos Arcaya
Este documento discute diferentes métodos para calcular propiedades termodinámicas y equilibrio de fases a partir de ecuaciones de estado, incluyendo ecuaciones viriales, cúbicas y correlaciones del tipo Pitzer. También cubre el cálculo de presiones de vapor de especies puras y valores K para mezclas ideales usando estas ecuaciones.
propiedades de los fluidos a partir de las ecuaciones viriales, cubicas de estado, propiedades de los pfluidos a partir de las correlaciones de Pitzer, EVL a partir de ecuaciones cubicas de estado nomogramas de Priester
Este documento describe el uso de modelos termodinámicos para calcular el equilibrio entre la fase líquida y vapor de sistemas binarios no ideales a bajas presiones. Explica cómo usar la ecuación cúbica de Redlich-Kwong para calcular el coeficiente de fugacidad en la fase gaseosa y el modelo de Wilson para calcular el coeficiente de actividad en la fase líquida. Además, analiza el uso de los modelos de van Laar y Margules para calcular los coeficientes de actividad en la fase líquida y
Este documento describe un experimento para determinar el volumen molar parcial de una solución metanol-agua. Se prepararon soluciones con cantidades variables de metanol y agua manteniendo constante la cantidad de agua. Se midieron los volúmenes totales y se graficó el volumen contra la fracción molar de metanol para determinar la pendiente y así calcular el volumen molar parcial de cada componente. El objetivo era hallar el volumen molar parcial del metanol en función de su concentración a presión y temperatura constantes.
Este documento presenta información sobre el equilibrio de fases. Explica conceptos como el diagrama de fases, el potencial químico, la regla de las fases y los diferentes tipos de equilibrios entre fases como el equilibrio líquido-líquido y el equilibrio líquido-gas. También describe una práctica de laboratorio para determinar el punto de ebullición de un líquido a diferentes presiones y graficar los datos obtenidos.
El documento presenta el reporte de laboratorio de un experimento sobre el equilibrio de fases binario entre la acetona y el cloroformo. El objetivo fue analizar este equilibrio a presión constante y comparar los resultados con la teoría. Se realizaron varias mezclas de estos componentes y se midieron propiedades como la densidad. Luego, se calcularon las fracciones molares y se construyó un diagrama de composición vs temperatura. Finalmente, se comparó el diagrama experimental con el teórico, encontrando un buen acuerdo general entre
Se comparte una presentación referente al uso y aplicación del triángulo de Gibbs para la representación gráfica de sistemas ternarios de líquidos inmiscibles. Se abordan temáticas como miscibilidad, regla de las fases, lagunas de inmiscibilidad, equilibrio liquido-liquido y trángulo de Gibbs.
Equilibrio Quimico Fugacidad Coeficiente de Fugacidad y EcuacionesJAIRO ORDOÑEZ
El documento trata sobre el potencial químico en el equilibrio de fases. Explica que el potencial químico indica el desplazamiento espontáneo de la materia y que para alcanzar el equilibrio entre fases, los potenciales químicos de cada componente deben ser iguales en todas las fases. También presenta diferentes ecuaciones y correlaciones para calcular la fugacidad y el coeficiente de fugacidad en mezclas ideales y reales de gases y líquidos puros y en equilibrio.
1) Una reacción reversible es una reacción química que ocurre en ambas direcciones simultáneamente, donde los productos pueden reaccionar para regenerar los reactivos originales.
2) La velocidad de una reacción reversible aumenta en ambas direcciones a medida que cambian las concentraciones de reactivos y productos, hasta alcanzar un estado de equilibrio donde las velocidades en ambas direcciones son iguales.
3) La constante de equilibrio K de una reacción depende únicamente de la temperatura y representa
Capitulo iv equilibrio quimico y de faseMichu Roldan
Este documento trata sobre el equilibrio químico y de fases. Explica conceptos como el principio del incremento de entropía, los principios de disminución de la energía libre de Gibbs, la constante de equilibrio para mezclas de gases ideales y su dependencia con la temperatura. También describe la regla de las fases, diagramas presión-temperatura y los puntos de ebullición y fusión. Por último, presenta ejemplos numéricos sobre equilibrio de fases para un solo componente.
Este documento presenta diferentes ecuaciones de estado y métodos para determinar las propiedades de los fluidos. Discute el uso de ecuaciones virales, cúbicas de estado y correlaciones de Pitzer para describir el comportamiento presión-volumen-temperatura de fluidos puros y mezclas. También explica cómo calcular el equilibrio de fases líquida-vapor usando coeficientes de fugacidad o el nomograma de De Priester para hidrocarburos ligeros.
Este documento describe el método para preparar tablas psicrométricas para sistemas de condensación de vapores de alcohol en nitrógeno. Presenta las ecuaciones y propiedades físicas necesarias para modelar el comportamiento no ideal de estas mezclas de gases. Luego, utilizando un programa de Fortran, genera gráficas psicrométricas para sistemas de metanol-nitrógeno, etanol-nitrógeno y n-propanol-nitrógeno que muestran las curvas de saturación, humedad constante
1) Una reacción reversible es una reacción química que ocurre en ambas direcciones simultáneamente, donde los productos pueden reaccionar para regenerar los reactivos originales.
2) La velocidad de una reacción reversible aumenta en ambas direcciones a medida que cambian las concentraciones de reactivos y productos, llevando eventualmente al sistema a un estado de equilibrio donde las velocidades en ambas direcciones son iguales.
3) La constante de equilibrio K de una reacción depende únicamente de la temper
Actividad power point termodinamica de soluciones convertidoCerveceria Regional
Este documento trata sobre la cátedra de Termodinámica II. Explica conceptos clave de la termodinámica como el equilibrio de fases, el potencial químico, la fugacidad y el coeficiente de actividad. También cubre temas como las propiedades de las mezclas, las ecuaciones de estado de los gases y la relación entre el potencial químico y el equilibrio de fases. El documento proporciona definiciones matemáticas formales de estas ideas y discute su aplicación al análisis del equ
Las sustancias puras son aquellas que tienen una composición química fija y definida, o sea, que no varía sin importar las condiciones físicas en que dicha sustancia se encuentre
Este documento resume diferentes métodos para calcular las propiedades de los fluidos, incluyendo ecuaciones viriales de estado, ecuaciones cúbicas de estado, correlaciones de Pitzer y nomogramas de DePriester. Explica cómo estas ecuaciones se pueden aplicar a fluidos puros y mezclas para describir su comportamiento presión-volumen-temperatura y calcular equilibrios de fases.
Este documento describe el estudio del comportamiento termodinámico de compuestos puros, mezclas binarias y multicomponentes en relación con el equilibrio líquido-vapor. Cubre temas como diagramas de equilibrio vapor-líquido, cálculos y relaciones de equilibrio vapor-líquido, puntos de burbuja y rocío, destilación de mezclas binarias y multicomponentes, y diseño de columnas de destilación. El objetivo es analizar el efecto de variables como la temperatura y presión en
Este documento describe los cálculos de separadores flash, que son operaciones básicas en ingeniería de procesos. Explica la regla de las fases para determinar el estado termodinámico de equilibrio de un sistema. Luego, detalla el procedimiento para realizar cálculos de flash isotermos e ideales para sistemas con múltiples componentes, así como la generalización para sistemas no ideales.
PROPIEDADES TERMOMaryury Piña DINÁMICAS Y EVL A PARTIR DE LAS ECUACIONES DE ...Jessica Massaro
Este documento presenta diferentes ecuaciones de estado y métodos para determinar propiedades termodinámicas de fluidos. Explica cómo usar ecuaciones virales, cúbicas y correlaciones de Pitzer para calcular propiedades a partir de la presión, volumen y temperatura. También describe cómo calcular equilibrio de fases líquido-vapor usando ecuaciones cúbicas y nomogramas de Priester.
TERMODINAMICA III SOLUCION LIQUIDA NO IDEAL FASE LIQUIDO VAPOR EN MEZCLAS (P...Domenico Venezia
Calculo de coeficiente de actividad, problemas de separadores, ley de raoult, ley de lewis y randall, ley de henry, diagramas de Depriester. Tanteos en problema de separadores. Azeotropía. Miscibilidad
PROPIEDADES TERMODINAMICAS Y EVL A PARTIR DE ECUACIONES DE ESTADOkatibellmorillo
Este documento describe diferentes métodos para calcular propiedades termodinámicas de fluidos a partir de ecuaciones de estado, incluyendo ecuaciones viriales, ecuaciones cúbicas de estado, correlaciones de Pitzer, y nomogramas de DePriester. Explica cómo cada método puede usarse para determinar propiedades como presión de vapor, entalpía residual, y entropía residual.
Estudio de los conceptos:
Regla de las Fases de Gibbs
Grados de Libertad
Presión de Vapor
Fluido Supercrítico
Equilibrio Líquido Vapor
Ley de Raoult
Ecuación de Antoine
Punto de Rocío
Punto de Burbuja
Platos teóricos
Azeótropo
Este documento presenta diferentes métodos para determinar las propiedades de los fluidos a partir de ecuaciones de estado, incluyendo ecuaciones viriales, ecuaciones cúbicas, correlaciones de Pitzer y nomogramas de DePriester. Explica cómo estas ecuaciones se pueden aplicar tanto a fluidos puros como a mezclas de fluidos, y proporciona detalles sobre conceptos como el factor acéntrico y la constante de equilibrio.
Este documento trata sobre sustancias puras y equilibrio de fases. Explica que una sustancia pura tiene una composición química definida sin importar su procedencia, y puede ser un compuesto o un elemento. También describe los diagramas de fases presión-temperatura y cómo representan el equilibrio entre fases sólidas, líquidas y gaseosas de una sustancia pura. Incluye ecuaciones para describir estos equilibrios de fase.
Este documento describe métodos para calcular puntos de rocío y burbuja en mezclas multicomponentes usando ecuaciones termodinámicas. Explica cómo usar la ecuación de Raoult para sistemas ideales y métodos iterativos para determinar temperaturas de equilibrio. Presenta un estudio de caso calculando la temperatura de burbuja de una mezcla de agua y etanol al 40% usando correlaciones de presión de vapor.
Este documento resume diferentes métodos para calcular propiedades termodinámicas de fluidos a partir de ecuaciones de estado, incluyendo ecuaciones viriales, ecuaciones cúbicas, correlaciones de Pitzer y el uso de nomogramas DePriester. Explica cómo cada método puede usarse para determinar propiedades como presión, volumen y constante de equilibrio de fases para fluidos puros y mezclas.
Similar a Analisis del equilibrio de fases y el equilibrio químico. (20)
Analisis del equilibrio de fases y el equilibrio químico.
1. TRABAJO SEGUNDO CORTE DE CINÉTICA QUÍMICA.
INTEGRANTES:
David Esteban Soler Camargo
Presentado a:
Porf. Yovanny Morales Hernández
Fundación Universidad América
Facultad de Ingeniería Química
Cinética Química.
Bogotá, Colombia
2013
2. Segundo trabajo Extra clase
Enunciado:
En un sistema compuesto de 2 fases liquidas y una fase gaseosa, ocurre la siguiente
reacción en las fases liquidas:
Ec. 1 Ecuación que expresa la estequiometria del problema.
Una de las fases liquidas es altamente no ideal y está compuesta únicamente por las
especies P y R, las no idealidades de esas especies se pueden determinar con el
siguiente modelo termodinámico:
Ec. 2 coeficiente de actividad para el componente P.
Ec. 3 coeficiente de actividad para el componente R
La otra fase líquida es la especie Q pura, la fase gaseosa contiene los 3 componentes y
se puede considerar ideal a la temperatura y la presión que ocurre la reacción. Se
conocen los siguientes datos:
1.4
Tabla 1. Datos para el modelo de actividad.
2
Compuesto
(atm)
(
P
0.65
55
Q
0.5
87
R
0.5
118
Tabla 2. Datos de presiones de saturación y volúmenes molares a las condiciones de
operación del reactor.
La constante de equilibrio de la reacción evaluada tomando como estado estándar los
líquidos puros de las especies que participan a la presión del sistema, tiene un valor de
1. Determine la composición del reactor y la presión del reactor.
3. Respuesta:
El siguiente grafico representa la situación del problema:
Grafica 1. Imagen a grandes rasgos del reactor.
En la grafica anterior “V”, representa la fase vapor que está compuesta por P, Q y R, y
se puede decir que cada una de estas especies se comporta como gas ideal en las
condiciones de T y P que se encuentra el reactor según el enunciado. Alfa es la fase
compuesta por P y R, y son líquidos altamente no ideales que se pueden caracterizar
con el modelo de actividad expuesto en el enunciado en las ecuaciones 2 y 3. Y por
ultimo Beta es la fase condensada en la que se encuentra Q en estado puro.
De esto anterior se pueden hacer la siguiente deducción: Alfa y Beta no se encuentran
en equilibrio liquido-liquido, ya que a la fase alfa no entra P ni R y a la fase beta no
entra Q.
Entonces para empezar a modelar este ejercicio es necesario decir que el sistema está
en equilibrio termodinámico total, esto es, equilibrio de fases y equilibrio químico, esto
quiere decir que si en la fase vapor una cantidad de R pasa del vapor a la fase alfa, la
misma cantidad de R va a pasar de la fase condensada alfa a la fase gaseosa. Que este
en equilibrio químico quiere decir que la cantidad de P y R que se convierte en Q es la
misma cantidad que de Q pasa a P y R, por esta razón la composición del sistema no
4. cambia del momento en que alcanza el equilibrio en adelante como tampoco cambia
la distribución de fases después del punto de equilibrio.
Para que una sustancia se encuentre en equilibrio de fases se debe cumplir que:
Ec. 4 Utilizada para el equilibrio de fases de la fase alfa y la fase vapor.
Ec. 4 Utilizada para el equilibrio de fases de la fase beta y la fase vapor.
Donde
representa la fugacidad parcial de un compuesto o sustancia i en la fase
vapor
ó
representan la fugacidad parcial de un compuesto o sustancia i en la
fase alfa o beta y cuando se cumplen estas ecuaciones quiere decir que el sistema está
en equilibrio de fases.
Y para el equilibrio químico se representa con la siguiente ecuación:
Ec. 5 Utilizada para calcular constante de equilibrio termodinámico de una reacción.
Donde
es la actividad del compuesto j, Sj es el coeficiente estequiométrico del
compuesto j en la reacción y
es la constante de equilibrio termodinámico.
La actividad de un compuesto se puede formular con la siguiente ecuación:
Ec. 6 Utilizada para calcular la actividad de una especie en una mezcla.
Donde
representa la fugacidad parcial en la mezcla de un compuesto j y
significa
la fugacidad del componente j puro y en el estado estándar.
Ya teniendo todo en términos de fugacidades se representará como se calculan están
fugacidades para compuestos al los cuales no se les puede aplicar ninguna ecuación de
estado ya que son compuestos imaginarios de los cuales son pocos los datos
termodinámicos que se tienen.
La fugacidad de un componente en una mezcla tiene dos clases de formulaciones, una
más apta para líquidos o formulación gamma, y una más apta para fluidos o
formulación phi, esto no quiere decir que una formulación phi no pueda ser aplicada a
fluidos o que la formulación gamma no pueda ser aplicada a gases, solo que cada una
5. de estas formulaciones se adaptan mas, tienen mayor aplicación y mayor precisión,
dependiendo la fase a la cual se aplique.
Para la formulación gamma la ecuación es la siguiente:
Ec. 7 Utilizada para calcular la fugacidad de un componente i en una mezcla con
formulación gamma.
Donde
es la fracción molar del componente i en la mezcla, es el coeficiente de
actividad del componente i en la mezcla y
es la fugacidad del componente i en el
líquido en estado puro.
Ec. 8 Utilizada para calcular la fugacidad de un componente i en una mezcla con
formulación phi.
Donde es la fracción molar de i en el vapor,
es el coeficiente de fugacidad de i en
la mezcla de vapores y P es la presión del sistema.
La fugacidad de en el estado puro de un líquido se calcula de la siguiente forma si no se
tiene una ecuación de estado (EOS), que sea capaz de modelar la fase y/o el
compuesto o sustancia:
Ec. 9 Utilizada para calcular la fugacidad de un componente i puro.
Donde es la fugacidad del componente i en estado puro a las condiciones T y P del
reactor,
es el coeficiente de fugacidad del componente i en estado puro y P es la
presión del sistema, en este caso el reactor. El coeficiente de fugacidad del
componente i en estado puro se calcula como sigue:
Ec. 10 Utilizada para calcular el coeficiente de fugacidad de un componente i puro.
Donde
es el coeficiente de fugacidad del vapor saturado,
es la presión de
saturación,
es el factor de poynting y P es la presión del sistema.
Como se puede ver el coeficiente de fugacidad depende de la temperatura y la presión
cuando el coeficiente de fugacidad se calcula en el estado de referencia da como
resultado el coeficiente de fugacidad en el estado de referencia, cuando con este
coeficiente de fugacidad se calcula la fugacidad, da como resultado la fugacidad de i en
6. el estado de referencia y como liquido puro o como se había denotado anteriormente
en la ecuación 6 , como para este ejercicio los datos de presión de saturación y
equilibrio fueron tomados al estado de T y P del reactor de cuando llega al equilibrio,
esta T y P se toman como las T y P de referencia, por tanto para este caso
.
Teniendo esto en cuenta se pueden reformular la ecuación 6 de la siguiente manera:
Ec. 11 Utilizada para calcular la actividad de j si la T y P de referencia son iguales a las
del sistema.
Por esto si T y P son las mismas T y P de referencia entonces la actividad para un
componente puro es 1, por tanto para la fase beta donde solo se encuentra Q la
actividad es 1.
Por lo anterior la ecuación 5 se puede re-escribir de la siguiente manera:
Ec. 12 Utilizada para calcular la constante de equilibrio termodinámico para este
ejercicio.
Sabiendo que la fugacidad para un líquido puro es la siguiente:
Ec. 13 Utilizada para calcular la fugacidad de un componente i puro en estado liquido.
Se pueden re-escribir las ecuaciones del equilibrio de fases con las siguientes
suposiciones y afirmaciones validas para el problema:
La fugacidad para un gas ideal es igual a la presión parcial, que es lo mismo que
multiplicar la presión por las fracciones molares del vapor.
El coeficiente de fugacidad del vapor saturado es 1 debido a que los vapores en
equilibrio son gases ideales según el enunciado.
El factor de poynting puede tomarse como 1 ya que la diferencia entre la
presión de saturación y la presión del sistema a simple vista del problema se
puede ver que no va a superar los 30 bares, esto lo dice Prauznits en el libro
termodinámica molecular de los equilibrios de fases.
Con estos datos se pueden plantear las ecuaciones para el cálculo del equilibrio
químico y el cálculo del equilibrio de fases.
7. Para el equilibrio químico:
Para la constante de equilibrio termodinámico que a la T y P del sistema es 1 la
ecuación queda como sigue:
Ec. 14
Para cada uno de las actividades las ecuaciones quedan como sigue:
Ec. 15
Ec. 16
Por último para determinar este sistema de ecuaciones se agrega una condición esta
es que las fracciones molares en la fase beta no pueden sumar más que uno y se
representa con la siguiente ecuación:
Ec. 17
Teniendo esta ecuación queda determinado en un sistema de 4x4 que se puede
simplificar de la siguiente manera para que quede un sistema 2x2.
Como se sabe que las actividades para que se cumpla que la constante de equilibrio
termodinámica sea igual a 1 tienen que ser iguales se pueden igualar las ecuaciones 15
y 16 y con la ecuación 17 se obtendría un sistema de 2x2 que se puede resolver por
cualquier método matemático, como sustitución, reducción, matricial, grafico o
numérico, como Newton-Raphson multivariado, punto fijo, Gauss-Seidel, en fin, como
no es el objetivo del problema no es aprender métodos numéricos ni algebra entonces
se darán los resultados ya calculados mediante Newton-Raphson multivariado.
0.65029979667134 0.34970020332866 0.75489870210825 0.75489870210825
Tabla 2. Datos del equilibrio químico y de la composición de la fase beta.
Estos datos fueron obtenidos con Newton-Raphson multivariado a la iteración 18 el
error porcentual fue de 0 según Excel, y las condiciones iníciales fueron de 0.5 en las
dos fracciones molares.
8. Para el equilibrio de fases:
Las ecuaciones para el equilibrio de fases para el compuesto o sustancia P y Q son lo
mismo por lo cual se escribirá solo para uno.
Ec. 18
Sabiendo que la actividad es el coeficiente de actividad por la fracción molar entonces
se puede obtener una simplificación de esta ecuación usando la ecuación 15 y 16.
Ec. 19
Teniendo los datos de las actividades se obtiene las ecuaciones para el equilibrio de
fases simplificadas para P y Q, en cuando a R, por estar como liquido puro la ecuación
para el equilibrio de fases de este queda como sigue:
Ec. 20
Teniendo estas 3 ecuaciones faltaría una para que el sistema quede determinado y
calcular las fracciones molares en el vapor y la presión, esta ecuación es la suma de las
fracciones molares en el vapor que debe dar igual a 1, esto determina el problema y se
expresa con la siguiente ecuación:
Ec. 21
Resolviendo este sistema de ecuaciones por el algoritmo de punto fijo y tomando
como condiciones iníciales presión de 1 atmosfera
,
de 0.3 y
de 0.4, el
resultado se representa en la siguiente tabla:
P (atm)
1.3681335074246
0.35865224680748
0.36546140949446
0.27588634369805
9. Bibliografía
1. Uzi Mann. Principles Of Chemical Reactor Analysis And Design: New Tools
for Industrial Chemical Reactor Operations. Segunda Edición. Estados
Unidos de America: WILEY, 2009.
2. Smith Van Ness. Introducción a la Termodinámica en Ingeniería Química.
Quinta edición. México: McGRAW-HILL, 1996.
3. John M. Prausnitz, Rüdinger N. Lichtenthaleer, Edmundo Gomes de
Azevedo. Termodinámica Molecular de los Equilibrios de Fases. Tercera
Edición. Madrid, España: PRETINCE HALL, 2000.