PROPIEDADES PARCIALES MOLARES

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

3

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

3

H ( T) = 6.065 × 10 kJ

Archivo en MathCAD 14: http://www.fgsalazar.net/mcd/Equilibrio_20.mcd

Ing. Federico G. Salazar

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