PDF superior Práctica 3 Termodinámica del equilibrio de fases

Práctica 3 Termodinámica del equilibrio de fases

Práctica 3 Termodinámica del equilibrio de fases

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Ecuación para la Corrección Poynting en
				Termodinámica de Equilibrio de Fases Gases no Polares-Sistemas
				Acuosos. Aplicación al Sistema H2 S-H2 O-NaCl

Ecuación para la Corrección Poynting en Termodinámica de Equilibrio de Fases Gases no Polares-Sistemas Acuosos. Aplicación al Sistema H2 S-H2 O-NaCl

En el presente trabajo se ha propuesto una ecuación para el cálculo del cambio isotérmico de energía estándar (dilución infinita) de Gibbs del soluto gaseoso no polar, aplicable en un intervalo de temperatura de 273.16 K a 647 K, valores de presión de hasta 2 kbar y en salmueras con fuerza iónica de hasta 6 m NaCl, para aplicación de la corrección Poynting. Esta fórmula se obtiene integrando analíticamente respecto a la presión la expresión semiteórica del volumen molar parcial a dilución infinita acuosa para solutos volátiles no electrolíticos de Plyasunov et al. (2000b). La ecuación propuesta se ha aplicado en el cálculo de equilibrio de fases líquido-vapor del sistema H 2 S-H 2 O-
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Ingeniería del equilibrio entre fases en biorrefinerías de base oleaginosa

Ingeniería del equilibrio entre fases en biorrefinerías de base oleaginosa

El interés de esta tesis sobre los fluidos supercríticos surge de sus propiedades favorables para operar en condiciones de una única fase, al ser utilizados en procesos de reacción. En este caso particular, además participan como reactivo para el desarrollo de la transesterificación supercrítica de aceites vegetales. Por otra parte, permiten operar en condiciones heterogéneas durante el fraccionamiento, y tienen la capacidad de llevar a cabo separaciones complejas a bajas temperaturas. En consecuencia, también serán utilizados para estudiar técnicas de fraccionamiento supercrítico para la purificación de ACs presentes en mezclas con ésteres. Esta separación representa un desafío ya que las mezclas de MG y DG son sólidas al alcanzar alta pureza. Sin embargo, estos compuestos permanecen en estado líquido, y con bajos valores de viscosidad, al utilizar gases densos como solventes, favoreciendo a la transferencia de masa entre el solvente y los substratos. Es importante contemplar que tanto las unidades de reacción como de fraccionamiento son fuertemente gobernadas por el equilibrio de fases de las mezclas involucradas.
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Equilibrio entre fases sólidas y fluídas en mezclas asimétricas

Equilibrio entre fases sólidas y fluídas en mezclas asimétricas

Diferentes enfoques de modelado para describir el comportamiento de las fases sólidas son considerados, y sus ventajas y desventajas son analizadas. En todos los casos se acopla una ecuación de estado, de la familia de van der Waals, para la descripción del comportamiento de las fases fluidas del sistema. En esta tesis, la característica distintiva del modelado de fases sólidas es la reproducción del equilibrio sólido-fluido del compuesto pesado precipitante (“límite del compuesto puro”), a lo cual no se le había dado la debida importancia en la literatura. Algunos de los enfoques propuestos permiten, en principio, una representación satisfactoria del comportamiento de fases sólido-fluido en mezclas asimétricas en un amplio rango de condiciones de temperatura, presión y composición. De este modo, posibilitan en principio la determinación, bastante confiable, de las regiones de miscibilidad completa e inmiscibilidad de las mezclas estudiadas.
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Ingeniería del equilibrio entre fases de procesos de producción de biodiesel

Ingeniería del equilibrio entre fases de procesos de producción de biodiesel

Con el incremento de la temperatura se pueden apreciar diferentes regiones con diferentes relaciones PT. Comenzando las mediciones a temperaturas relativamente bajas (alejadas de la temperatura crítica del componente más liviano, en este caso metanol) se observa una típica curva de presión de vapor de la mezcla. Esta relación PT se mantiene hasta temperaturas cercanas a la temperatura crítica del componente liviano, en donde comienza a verse una dependencia PT prácticamente lineal, con una pendiente menor a la curva de presión de vapor. En estas dos regiones se tiene equilibrio LV, en el caso de que los compuestos presentes sean totalmente miscibles. En caso contrario se tendrá equilibrio líquido-líquido-vapor (LLV) hasta finalizar esta primera región lineal PT, o puede darse el caso que el sistema LLV evoluciona luego en esa región lineal a equilibrio LV a medida que la temperatura y la presión aumenten. Al seguir incrementando la temperatura ocurre que, dependiendo de la densidad global del sistema, la fase vapor o la fase líquida incrementan su volumen hasta llegar a un punto en donde todo el sistema colapsa en una fase única. Este punto corresponde a la temperatura y presión en donde existe una transición de fases LV a una fase homogénea. A partir de este punto, al seguir incrementando la temperatura, la presión responde linealmente a dicho incremento, como puede observarse en la isocora correspondiente a la fase homogénea mostrada en la Fig. 3, pero con una pendiente diferente a la de la región LV. Esta pendiente será mayor o menor que la correspondiente a la de la región LV dependiendo de la densidad global del sistema. Entonces, para encontrar gráficamente el punto de transición de fases de la mezcla para una composición y densidad global determinada solamente se debe ubicar la intersección entre estas dos isocoras lineales.
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Equilibrio de Fases y Químico

Equilibrio de Fases y Químico

54 Problemas intensivos – regla de las fases de Gibbs Ejemplo 3.1 Sustancia pura ¿Cuántos son los grados de libertad del siguiente problema? “Determinar todas las pro- piedades termodinámicas del agua pura como líquido”. En este problema está presente una sustancia pura (c=1) en una sola fase (  =1). Entonces, son 2 los grados de libertad. Eso implica que son necesarias dos ecuaciones más para resolver el enunciado. Por ejemplo, se puede establecer que se requieren las propiedades a 298 K y 1 bar. Las dos ecuaciones faltantes serán T=298 K y p=1 bar. Entonces el problema teórico o experi- mental de la determinación de las propiedades termodinámicas puede ser resuelto. ¿Cuál es la temperatura del agua en ebullición? El problema ahora tiene 1 grado de li- bertad ya que la ebullición está caracterizada por 2 fases, líquido y vapor, en equilibrio. Entonces, para resolver el problema es necesaria una ecuación adicional. La respuesta de manera intuitiva es inmediata: si se repite la pregunta informando la presión de 1 atm (ecuación p=1 atm) se sabe exactamente la solución: 100°C. Otra pregunta similar es ¿a qué presión el agua hierve a 100°C? En este caso la ecuación faltante es T = 100°C y la solución es 1 atm.
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Ingeniería de equilibrio de fases en biorrefinerías

Ingeniería de equilibrio de fases en biorrefinerías

En la presente tesis se plantea el modelado del equilibrio entre fases de mezclas de impor- tancia en biorrefinerías, y el desarrollo de módulos de simulación de procesos y productos. El modelo termodinámico empleado es la Ecuación de Estado a Contribución Grupal con Asociación (gca-eos) que ha sido desarrollada y exitosamente aplicada al procesamiento de mezclas derivadas de sustratos vegetales y de sistemas a alta presión por el grupo de Termo- dinámica de Procesos de plapiqui. La gca-eos es robusta para la representación, tanto a baja como alta presión, de sistemas altamente no ideales que presenten asimetría en tamaño y energética y con presencia de interacciones de tipo puente hidrógeno, generalmente pre- sentes en mezclas procedentes del procesamiento de productos naturales. Su carácter a con- tribución grupal facilita la predicción de compuestos complejos y mezclas a los que se les desconoce sus propiedades, como también frecuentemente ocurre con los de origen natural. Dadas las características favorables de este modelo se propone su extensión para cubrir un número mayor de grupos funcionales típicos del procesamiento en biorrefinerías y una me- jor descripción de las interacciones asociativas que pueden presentar el agua, alcoholes, compuestos nitrogenados y aromáticos. Teniendo en cuenta esta premisa se implementaron algoritmos de cálculo termodinámico que fueron incorporados a simuladores de procesos, con énfasis en equipos involucrados en la purificación de biocombustibles, como por ejem- plo equipos de destilación flash, columnas de destilación y extractores líquido-líquido. La presente tesis se desarrolla en 8 capítulos. Luego de un apartado introductorio, el capítu- lo 2 describe el modelo termodinámico gca-eos, destacando leyes físicas que lo sustentan ya que resultan una herramienta sólida para generar las estrategias de parametrización desa- rrolladas en esta tesis.
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Mapas característicos del equilibrio entre fases para sistemas ternarios

Mapas característicos del equilibrio entre fases para sistemas ternarios

Comprender, analizar y modelar el comportamiento de fases de mezclas fluidas a altas presiones es fundamental en el desarrollo de procesos de separación y en las distintas aplicaciones de fluidos supercríticos. Con el fin de simular y optimizar los procesos que involucren equilibrios de fases fluidas en amplios rangos de condiciones, son de gran utilidad las herramientas de software para el cálculo y visualización de diagramas de fases de mezclas, utilizando ecuaciones de estado (EDE). En esta tesis se propusieron e implementaron algoritmos de cálculo para distintos objetos termodinámicos del equilibrio entre fases de sistemas ternarios. Tales objetos incluyen superficies y líneas (divariantes) críticas, superficies y líneas (divariantes) trifásicas, líneas (univariantes) críticas terminales, y líneas (univariantes) tetrafásicas. Para cada tipo de línea se identificaron los puntos terminales correspondientes, y se propusieron procedimientos para la obtención de un primer punto convergido, a partir del cual iniciar la construcción altamente automatizada de la línea considerada. Esta automatización se debe a la implementación de un método de continuación numérica (MCN), que se aplicó a todas la líneas computadas en esta tesis. El MCN permite calcular curvas multidimensionales altamente no lineales, minimizando la necesidad de intervención por parte del usuario. En este trabajo se propuso una nomenclatura para los objetos ternarios de equilibrio entre fases fluidas la cual se considera más sistemática y expresiva que las utilizadas hasta el momento en la literatura. Las lineas univariantes de un sistema ternario se conectan entre sí formando, en el plano presión-temperatura, redes de complejidad variable, dependiendo de los valores de los parámetros de la ecuación de estado adoptada. En este trabajo se propuso y aplicó un procedimiento que permite sistemáticamente computar las mencionadas redes. Una red de líneas univariantes de un sistema ternario, junto con las líneas univariantes de los subsistemas binarios y de los compuestos puros, conforman el “mapa característico del comportamiento de fases fluidas de un sistema ternario”. El procedimiento de generación de mapas característicos se plasmó en un algoritmo de aplicación general para construirlos. Se computaron numerosos mapas característicos en amplios rangos de condiciones, los cuales muestran topologías no observadas previamente en la literatura.
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Equilibrio entre fases para la aplicación de solventes verdes en tecnología de alimentos

Equilibrio entre fases para la aplicación de solventes verdes en tecnología de alimentos

La solubilidad de escualeno en CO 2 SC ha sido representada en la literatura usando diferentes aproximaciones, tales como ecuaciones semi-empíricas basadas en la densidad [51, 128, 133] y la ecuación de estado PR-EoS [32, 51, 128-133]. La modelización de la composición de ambas fases en equilibrio (es decir, la fase líquida como la fase supercrítica simultáneamente) fue estudiada por Catchpole et al. [51], aplicando la PR-EoS y la regla de mezclado de Kwak y Mansoori (PR-KM EoS). Por otro lado, Brunner et al., [132] usaron la ecuación de estado Soave-Redlich-Kwong con la regla de mezclado Mathias-Klotz- Prausnitz (SRK-MKP EoS). Aunque las desviaciones entre las composiciones experimentales y las calculadas no fueron reportadas cuantitativamente en ninguno de los dos trabajos, se puede observar (en los correspondientes gráficos presentados, fracción en peso de CO 2 vs presión) una representación cualitativamente satisfactoria de la composición de las fases en equilibrio. Sin embargo, además de utilizar un set de parámetros diferente para cada temperatura considerada, el procedimiento adoptado para correlacionar los datos experimentales no fue simple en ninguno de los dos casos. Por ejemplo, para lograr un buen ajuste de los datos, Catchpole et al. [51] optimizó los parámetros a y b del CO 2 en la ecuación PR-KM para cada condición de temperatura y
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Equilibrio entre fases en procesos de hidrogenación en medios supercríticos

Equilibrio entre fases en procesos de hidrogenación en medios supercríticos

Este “peculiar estado de la materia” (l’état perticulier) como lo definiera en el siglo IXX el Baron Charles Cagniard de La Tour [1], es motivo de numerosos estudios, y presenta, basado en sus propiedades especiales, un marcado y creciente interés en las últimas décadas. Los riesgosos experimentos que llevaba a cabo el físico francés, lo condujeron en el año 1822, a comprobar la existencia del “punto crítico”. Fue capaz de observar mediante el calentamiento de una muestra líquida en tubos de vidrio, cómo dicho líquido, luego de pasar por un nuevo estado de la materia, en el cual duplicaba su volumen original, desaparecía completamente y se convertía en vapor transparente. Logrando de esta manera el cambio de fases como una transición continua sin pasar por el punto normal de ebullición de la materia. Otros investigadores continuaron su trabajo; en 1869 Thomas Andrews [2] introduce el término de punto crítico y describe la verdadera naturaleza del estado supercrítico de la materia basado en un amplio estudio sistemático sobre el dióxido de carbono. Fue 4 años más tarde que van der Waals [3] escribiera su tesis de doctorado “Die Kontinuität des flüssigen und gasförmigen Zustands” (la continuidad de los estados líquido y gaseoso), donde desarrolla su ecuación de estado para gases no ideales y cuya teoría ofrece la primera explicación cuantitativa para el fenómeno crítico de los gases a temperaturas cercanas a su temperatura crítica.
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06 Equilibrio de Fases

06 Equilibrio de Fases

Departamento de Ingeniería en Minas Departamento de Ingeniería en Minas.[r]

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Capitulo 2 - Equilibrio Fases Sistemas Multicomponentes

Capitulo 2 - Equilibrio Fases Sistemas Multicomponentes

 Este hecho es una consecuencia de la disminución de la presión de vapor ocasionado por dicho soluto Esto se explica mediante el hecho que en el punto de congelación de la solución la presión de vapor del sólido debe ser igual a la presión de vapor del líquido con el que está en equilibrio

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TEMA 3. X X. Equilibrio de fases en sistemas multicomponentes Eutécticos. cticos. Azeótropos. tropos. vapor. Equilibrio líquido l.

TEMA 3. X X. Equilibrio de fases en sistemas multicomponentes Eutécticos. cticos. Azeótropos. tropos. vapor. Equilibrio líquido l.

• Como la composición del azeótropo depende de la presión hervirá a lo largo de un intervalo de T a una P diferente por tanto se puede distinguir un azeotropo de un compuesto puro. [r]

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Tema 6. Equilibrio de Fases

Tema 6. Equilibrio de Fases

En general, las disoluciones no se comportan como disoluciones ideales, solo en el caso en que la fracción molar del disolvente tienda a uno, disolución diluida ideal, su comportamiento [r]

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equilibrio de fases en sistemas de un componente

equilibrio de fases en sistemas de un componente

Equilibrio sólido-líquido línea TB: Los puntos de la línea TB representan los puntos de fusión de un sólido en función de la presión, es decir, las temperaturas a las que el sólido y el [r]

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Problemas de Equilibrio de Fases de Sistemas Multicomponentes

Problemas de Equilibrio de Fases de Sistemas Multicomponentes

c) Qué c Qué canti antidad o pr dad o proporc oporción d ión de cada e cada fase fase está están pre n present sentes? es? d) d) A trav A través de un calen és de un calentami tamiento o enf ento o enfriami riamiento len ento lento cuále to cuáles son las fas s son las fases que es que aparecen y desaparecen?

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3. Objetivos del programa Aplicar los conceptos de Termodinámica, Equilibrio Químico y Cinética en los procesos

3. Objetivos del programa Aplicar los conceptos de Termodinámica, Equilibrio Químico y Cinética en los procesos

UNIDAD 1. TERMODINÁMICA DE LAS DISOLUCIONES 1.1. Definición de disolución y tipos de disoluciones (coloides, geles, soles y suspensiones). 1.2. Clasificación de la disolución en términos de concentración (componentes y fases).

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La política pública de desplazamiento forzado en Colombia de la entropía a la termodinámica del no equilibrio

La política pública de desplazamiento forzado en Colombia de la entropía a la termodinámica del no equilibrio

Una interpretación garantista del marco jurisprudencial de la Corte permite afirmar que dicha declaratoria se orienta al desarrollo de una política pública de naturaleza sistémica para resolver una situación anómala de orden igualmente estructural y complejo de inobservancia de un conjunto general de derechos interrelacionados. Visto así, al menos en principio no podría considerarse válido el levantamiento parcial del ECI concerniente a un subsistema o un grupo de derechos. Esta visión sistémica de la Corte y la Comisión de Seguimiento implicaría que tanto en una posibilidad como en la otra, sería difícil el levantamiento del ECI. De un lado, porque tanto en términos cuantitativos de cesación de la condición de desplazamiento por número de personas que han transitado por cada una de las fases de atención y subsistemas de derechos, son pocos por no decir inexistentes los casos de victimas que consideren que ya han dejado de serlo y que por ende, soliciten la exclusión del registro único. De otro lado, porque en términos de calidad y satisfacción plena de los subsistemas y en el interior de ellos de los derechos incluidos, los resultados son bastantes escasos como lo evidenció la I y II ENV, sumándole al problema, el hecho de que aun estamos en disputa político militar entre actores, por lo tanto el desplazamiento forzado aumenta en víctimas y aumentan en complejidad de sucesos de múltiples desplazamientos, violándose uno de los principales derechos, que es el de No repetición. (IX Informe, 2008, 7) (El subrayado no es de la cita)
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Tema 3 Termodinámica de la Atmósfera

Tema 3 Termodinámica de la Atmósfera

comportamiento de gas ideal para el vapor de agua (zona del gas). A cierta temperatura, las isotermas se deforman hasta alcanzar un punto de pendiente nula (isoterma de trazo discontinuo), el punto crítico Pc, por encima del cual no existe discontinuidad entre la fase líquida y gaseosa. A temperaturas inferiores, las regiones de vapor y de líquido están separadas por una zona donde coexisten las dos fases, delimitada por la llamada curva de saturación y representada por una línea continua de trazo grueso. Si el vapor representado en el punto A se comprime isotérmicamente, alcanzará el punto M a partir del cual se iniciará la condensación. Se dice entonces que el vapor ha alcanzado su presión o tensión máxima, es, la cual para cada vapor depende sólo de la temperatura. Según esto, cuando la tensión de un vapor es igual a su tensión de saturación, no puede entrar más vapor en el recinto sin que sobrevenga la condensación. A partir de M y hasta el punto N, tendremos una zona en la que coexisten el vapor con el agua líquida y donde como vemos la tensión de vapor, que será la correspondiente a la de saturación, permanece constante (valor máximo). Al alcanzar el punto N todo el vapor condensa a líquido siguiendo a partir de aquí la curva de compresión del líquido, con una pendiente mucho mayor (menor compresibilidad) que la del vapor. Moviéndonos sobre isotermas inferiores a esta, llegamos a una que corresponde a la temperatura del punto triple, donde coexisten en equilibrio las tres fases.
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PARTE 3 Calor y Termodinámica

PARTE 3 Calor y Termodinámica

• Jacques Charles (1746-1823) encontró que cuando la presión de un gas es baja y se mantiene constante, el volumen del mismo aumenta con la temperatura en forma lineal. • Sin embargo, t[r]

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