Propiedades Molar Parciales
Páginas: 14 (3253 palabras)
Publicado: 5 de febrero de 2013
UNIVERSIDAD IBEROAMERICANA
EQUILIBRIO FÍSICO
PROPIEDADES MOLAR PARCIALES
Proyecto No.1
Otoño 2012
Santa Fe, a 22 de Noviembre de 2012
Obtener el diagrama de los volúmenes molar parciales de una mezcla binaria como función de la composición.
De los datos de concentración contra densidad de una mezcla binaria reportados en la literatura, obtener los volúmenes molar parciales,los volúmenes de mezclado y los volúmenes de mezclado molar parciales de ambos componentes y correlacionarlos usando la ecuación de Redlich-Kister. Preparar los diagramas del volumen molar parcial, del volumen de mezclado y del volumen de mezclado molar parcial como función de la composición (fracción mol). Repetir los cálculos y diagramas para tres temperaturas diferentes.
OBJETIVOS
*Realizar un proyecto basándonos en los conocimientos adquiridos durante el curso y cursos anteriores.
* Calcular los volúmenes molares parciales de una mezcla de ácido acético y agua en diferentes composiciones, obteniendo su diagrama.
* Utilizar la función exceso para hacer una correlación y hacer un ajuste con la ecuación de Redlich-Kister.
* Mejorar las habilidades en el uso del sistemaoperativo EES para la resolución de problemas.
* Reforzar las habilidades de búsqueda de información en diferentes medios como: libros, páginas especializadas, tablas, etc.
* Comprender y asimilar textos relacionados con la materia y adaptar dichos conocimientos para la resolución de un problema presentado.
* Fomentar la colaboración y el trabajo en equipo.
INTRODUCCIÓN
Lacorrelación de Redlich-Kister es una de las más utilizadas, y en nuestro caso, esta ecuacion nos favorece pues funciona mejor para mezclas entre agua y componentes organicos simples. Tambien su expresión analítica es sencilla, pues contiene únicamente términos polinómicos de la fracción molar, x. Dicha expresión (que se denotará RK) es la siguiente:
HBx=x1-xi-1kAI(2x-1)i-1
donde Ai son loscoeficientes ajustables. Este modelo resulta sencillo de utilizar ya que dichos coeficientes pueden determinarse utilizando un método de mínimos cuadrados que, al incluir solamente términos lineales, serán coeficientes únicos para cada caso. En principio, este modelo produce buenos resultados cuando la entalpía de exceso presenta un solo máximo o un solo mínimo, sin cambios de signos ni saltos abruptosfrente a la fracción mol.
Se define como mezcla perfecta a aquella para la cual se cumple:
R=i=1i=cni∙ri0 (1)
donde R es una propiedad extensiva de la mezcla (volumen, entalpía de la mezcla, etc.), rºi es la propiedad molar del componente i puro a la misma T y P de la mezcla y c es el número de componentes presentes en la mezcla.
ri0=f(P,T,naturalezade i)
Para representar el comportamiento real de las mezclas a través de una expresión que conserve la forma de la ecuación (1), se introduce el concepto de propiedad molar parcial (ri).
ri=δRδniP,T,nj≠i cumpliendose que R=i=1i=cni∙ri (2)
Se puede demostrar, aplicando el teorema de Euler, que la propiedad molar parcial es una propiedad intensiva, así como la validez de laecuación (2), cuando la propiedad R se expresa en función de P, T y c variables extensivas.
ri=f(P,T,naturaleza de i, composición n de la mezcla, naturaleza de los j presentes)
BASES TEÓRICAS
En la industria se utilizan gases y líquidos que son sometidos a procesos de mezclado y de separación para así obtener los productos deseados. Las propiedades de tales sistemas dependen principalmentede la composición, así como de la temperatura y presión, por lo tanto es importante conocer las bases teóricas para las aplicaciones de la termodinámica a mezclas de gases y soluciones líquidas.
Las ecuaciones de estado cúbicas combinan la simplicidad y exactitud requerida para la produccion y coorelación de propiedades de fluidos (presión, volumen y temperatura para líquidos y gases), en...
EQUILIBRIO FÍSICO
PROPIEDADES MOLAR PARCIALES
Proyecto No.1
Otoño 2012
Santa Fe, a 22 de Noviembre de 2012
Obtener el diagrama de los volúmenes molar parciales de una mezcla binaria como función de la composición.
De los datos de concentración contra densidad de una mezcla binaria reportados en la literatura, obtener los volúmenes molar parciales,los volúmenes de mezclado y los volúmenes de mezclado molar parciales de ambos componentes y correlacionarlos usando la ecuación de Redlich-Kister. Preparar los diagramas del volumen molar parcial, del volumen de mezclado y del volumen de mezclado molar parcial como función de la composición (fracción mol). Repetir los cálculos y diagramas para tres temperaturas diferentes.
OBJETIVOS
*Realizar un proyecto basándonos en los conocimientos adquiridos durante el curso y cursos anteriores.
* Calcular los volúmenes molares parciales de una mezcla de ácido acético y agua en diferentes composiciones, obteniendo su diagrama.
* Utilizar la función exceso para hacer una correlación y hacer un ajuste con la ecuación de Redlich-Kister.
* Mejorar las habilidades en el uso del sistemaoperativo EES para la resolución de problemas.
* Reforzar las habilidades de búsqueda de información en diferentes medios como: libros, páginas especializadas, tablas, etc.
* Comprender y asimilar textos relacionados con la materia y adaptar dichos conocimientos para la resolución de un problema presentado.
* Fomentar la colaboración y el trabajo en equipo.
INTRODUCCIÓN
Lacorrelación de Redlich-Kister es una de las más utilizadas, y en nuestro caso, esta ecuacion nos favorece pues funciona mejor para mezclas entre agua y componentes organicos simples. Tambien su expresión analítica es sencilla, pues contiene únicamente términos polinómicos de la fracción molar, x. Dicha expresión (que se denotará RK) es la siguiente:
HBx=x1-xi-1kAI(2x-1)i-1
donde Ai son loscoeficientes ajustables. Este modelo resulta sencillo de utilizar ya que dichos coeficientes pueden determinarse utilizando un método de mínimos cuadrados que, al incluir solamente términos lineales, serán coeficientes únicos para cada caso. En principio, este modelo produce buenos resultados cuando la entalpía de exceso presenta un solo máximo o un solo mínimo, sin cambios de signos ni saltos abruptosfrente a la fracción mol.
Se define como mezcla perfecta a aquella para la cual se cumple:
R=i=1i=cni∙ri0 (1)
donde R es una propiedad extensiva de la mezcla (volumen, entalpía de la mezcla, etc.), rºi es la propiedad molar del componente i puro a la misma T y P de la mezcla y c es el número de componentes presentes en la mezcla.
ri0=f(P,T,naturalezade i)
Para representar el comportamiento real de las mezclas a través de una expresión que conserve la forma de la ecuación (1), se introduce el concepto de propiedad molar parcial (ri).
ri=δRδniP,T,nj≠i cumpliendose que R=i=1i=cni∙ri (2)
Se puede demostrar, aplicando el teorema de Euler, que la propiedad molar parcial es una propiedad intensiva, así como la validez de laecuación (2), cuando la propiedad R se expresa en función de P, T y c variables extensivas.
ri=f(P,T,naturaleza de i, composición n de la mezcla, naturaleza de los j presentes)
BASES TEÓRICAS
En la industria se utilizan gases y líquidos que son sometidos a procesos de mezclado y de separación para así obtener los productos deseados. Las propiedades de tales sistemas dependen principalmentede la composición, así como de la temperatura y presión, por lo tanto es importante conocer las bases teóricas para las aplicaciones de la termodinámica a mezclas de gases y soluciones líquidas.
Las ecuaciones de estado cúbicas combinan la simplicidad y exactitud requerida para la produccion y coorelación de propiedades de fluidos (presión, volumen y temperatura para líquidos y gases), en...
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