7/26/2019 Sem2 LabTermo

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Seminario 2: Equilibrio de Fases de Fluidos Puros a partir de CEoS

Condiciones de Equilibrio termodinmico:

Igualdad de temperaturas: V L

T T

Igualdad de presiones: V L

P P

Igualdad de fugacidades: V Lf f

Fugacidad a partir de CEoS

1ln ln 1

V

f RT PV PVP dV RT RT

P RT V RT RT

EoS RK:

ln 1 ln ln 1f PV P a b

V bP RT RT b R T V

EoS SRK:

ln 1 ln ln 1f PV P a b

V bP RT RT bRT V

EoS PR:

1 2ln 1 ln ln

2 2 1 2

V bf PV P aV b

P RT RT bRT V b

Entonces en el equilibrio:

EoS RK:

ln ln

V L VV L

L V L

V b a V V bP V V RT

bV b V V b

EoS SRK:

ln ln

V L VV L

L V L

V b a V V bP V V RT

bV b V V b

EoS PR:

1 2 1 2ln ln

2 2 1 2 1 2

V LV

V L

L V L

V b V bV b aP V V RT V b b V b V b

Dada una temperatura T, se puede calcular la presin y los volmenes molares de las fases enequilibrio.

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Algoritmo de Clculo:

1. Establecer la temperatura T.

2. Estimar un valor inicial de P. Se puede emplear un modelo para Psat.3.

Calcular los volmenes molares de ambas fases a T y P. Resolucin de la EoS cbica

(mtodo de Cardano)

4.

Obtener Pde la ecuacin de igualdad de fugacidades (equilibrio).

5.

Verificar si el valor de Pobtenido en (4) es igual al usado en (3).6.

Si se alcanz la tolerancia, finalizar; caso contrario, retornar al paso (3) con el ltimo valor

de P.

Formulario:

CEoS RK:

2 2

0,42748

10,08664

C

C C

C

C

C r

R TRT aP a a a

V b V V b P

RTb

P T

3 2 2 0RT a RT ab

V V b b V P P P P

CEoS SRK:

2 2

22

0,42747

0,08664 1 1 0,48 1,574 0,176

C

C C

C

C

r

C

R TRT aP a a a

V b V V b P

RTb m T m

P

3 2 2 0RT a RT ab

V V b b V P P P P

CEoS PR:

2 2

2 2

22

0,457242

0,0778 1 1 0,37464 1,54226 0, 26992

C

C C

C

C

r

C

R TRT aP a a a

V b PV bV b

RTb m T m

P

3 2 2 3 23 2 0RT a RT RT ab

V b V b b V b b

P P P P P

Mtodo de Cardano3 2

2 1 00V a V a V a

32

3 22 1 0 21 29 27 23

9 54

a a a aa aQ R D Q R

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SiD0, slo existe una raz real:3 3 2

3

aV R D R D

SiD< 0, existen tres races reales: 2132 cos 23

aV Q k

1

3cos 0,1,2

R

kQ

Trabajo:

1.

Elaborar una tabla de: T, P, V(V), V(L)de datos experimentales, obtenidos del Manual del

Ingeniero Qumico.

2. Calcular la P, V(V)

, V(L)

, para cada T. Usar los modelos: RK, SRK, PR.

3. Indicar, segn sus resultados, cul EoS es la ms adecuada para predecir la regin decoexistencia de fases, del fluido seleccionado? Por qu?

4.

Graficar los datos experimentales y los datos calculados (de la mejor EoS).

Estructura del trabajo:

- Objetivo del trabajo

- Descripcin termodinmica-

Procedimiento y Resultados

- Anlisis de Resultados-

Conclusiones

-

Bibliografa

Fluidos:1.

Acetona

2.

CCl4

3. etanol

4.

Difenilo5.

Cl2

6.

Metanol7.

Cloruro de metilo

8.

Tolueno

9. Propanol

10.Bromo11.

Hidrgeno

12.Radn