EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR
Ing. Federico G. Salazar correo@fgsalazar.net
TERMODINAMICA DEL EQUILIBRIO CAPÍTULO II. SISTEMAS NO IDEALES 0. PROPIEDADES EN EXCESO Y PARCIALES MOLARES
Contenido 1. Propiedades en exceso 2. Propiedades parciales molares
Ing. Federico G. Salazar
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EQUILIBRIO LÍQUIDO VAPOR
PROPIEDADES EN EXCESO Algunas relaciones que definen las propiedades en exceso, según Smith et al, en la Tabla 11.1 (2005:415-416) asumimos que la capacidad calorífica media es un valor constante
de tabla 11.1
( GE) P , x 2
d2
E
C p = −T ⋅
dT
integrando
( GE) P , x = 2
d2
-->
dT
E
Cp = a
−a T
( )
d E G P , x = −a ⋅ lnT + b dT E
y volviendo a integrar
por otra parte y también de tabla 11.1
pero
G = −a ⋅ ( T ⋅ lnT) + b ⋅ T + c
( )
E d GE S = − P , x = a ⋅ lnT − b dT E
E
E
H = G + T⋅S = a⋅T + c
Ilustración. Calculo de propiedades en exceso Para el sistema equimolar metanol benceno entre 22 y 55ºC es aplicable según O'Connell la siguiente expresion −423.5 ⋅ ºK T − 2.475 ⋅ ln + 17.55 T ºK
GERT ( T) := 0.25 ⋅
a) con 100 moles de líquido puro de cada una de las sustancias a 30ºC y para un mezclado isotérmico, evaluar el calor liberado n1 := 100 ⋅ mol
n2 := 100 ⋅ mol
nT := n1 + n2
T := ( 30 + 273.15) ⋅ ºK = 303.15 K GE := nT ⋅ GERT ( T) ⋅ R ⋅ T
GE = 253.3484 kJ
Se sugiere demostrar las siguientes ecuaciones obtenidas con las relaciones anteriores y la funcion GERT dada al inicio: a := −0.25 ⋅ 2.475 ⋅ R Ing. Federico G. Salazar
a = −0.6188 R 2
EQUILIBRIO LÍQUIDO b := ( 0.25 ⋅ 17.55 ⋅ R) VAPORb = 4.3875 R
c := −0.25 ⋅ 423.5 ⋅ R ⋅ ºK
c = −105.875 K R
HE ( T) := nT ⋅ ( a ⋅ T + c) HE ( T) = −487.9721 kJ Qextr := HE ( T) = −487.9721 kJ Además
SE ( T) := a ⋅ ln
T −b ºK
SE ( T) = −0.0659
kJ mol ⋅ ºK
b) para un mezclado adiabático, hallar la temperatura final, si los valores de Cp para cada componente son Cp1 := 9.94 ⋅ R
Cp2 := 15.36 ⋅ R 3
Hsoln ( T) := n1 ⋅ Cp1 ⋅ T + n2 ⋅ Cp2 ⋅ T
Hsoln ( T) = 6.3769 × 10 kJ
Hadiab ( T) := Hsoln ( T) + HE ( T)
Hadiab ( T) = 6.8649 × 10 kJ
Tadiab := T
Dado
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Hadiab ( T) = n1 ⋅ Cp1 ⋅ Tadiab + n2 ⋅ Cp2 ⋅ Tadiab Tadiab := Find ( Tadiab) = 326.3 K CpE := a
c) hallar la Cp isobarica para la mezcla a 30ºC Cp :=
n1 ⋅ Cp1 + n2 ⋅ Cp2 + CpE nT H ( T) := nT ⋅ Cp ⋅ T
Cp = 100.0329
J mol ⋅ ºK
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H ( T) = 6.065 × 10 kJ
Archivo en MathCAD 14: http://www.fgsalazar.net/mcd/Equilibrio_20.mcd
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