SIMULAÇÃO

Nesta secção encontrará material para carregar no seu PC que será certamente útil na compreensão dos conceitos da Termodinâmica. Pode ligar-se também a sites da WEB.

1. Equilíbrio de fases:


SOPE.EXE

É um programa de utilização expedita para ambiente DOS. Permite visualizar (e calcular) as regiões PVT da existência do gás, do líquido e do equilíbrio líquido-vapor (em sistemas de um componente e binários). As substâncias incluidas são: hidrogénio, argon, azoto, oxigénio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, sulfureto de hidrogénio, metano, etano, propano, n-butano, i-butano, n,i-pentano, n-hexano, n-pentano, n-decano, etileno, propileno, 1-buteno, acetileno, propino, propadieno, benzeno e tolueno. As equações de estado que podem ser utilizadas nos cálculos são: a do gás perfeito, a de van der Waals (VDW), a de Redlich-Kwong,  a de Soave-Redlich-Kwong,  a de Peng e Robinson, e a de KSLA 4G desenvolvida nos laboratórios da SHELL e que é da família das equações de VDW. Uma das principais características e a mais interessante é a visualização rápida dos resultados. 

O programa foi desenvolvido nos laboratórios da  SHELL / Koninklijke, Amesterdão com objectivos de aprendizagem e de aplicações práticas a reservatórios de misturas combustíveis - incluindo o gás natural.

APLICAÇÕES

Dada a sua versatilidade e facilidade de utilização (refira-se um excelente menu de ajuda on line /premindo a tecla h/ ) o utilizador pode efectuar com grande facilidade cálculos de todos os tipos de problemas do equilíbrio líquido-vapor:

CÁLCULO Variáveis conhecidas  Variáveis desconhecidas (a calcular)
 BUBL P  Temperatura e composição do líquido  Pressão e composição do gás
 BUBL T   Pressão e composição do líquido  Temperatura e composição do gás
DEW P Temperatura e composição do gás  Pressão e composição do líquido
DEW T Pressão e composição do gás  Temperatura e composição do líquido
FLASH Pressão, temperatura e composição global da mistura  Composição do vapor e do líquido e fracção de vapor (ou de líquido)

Na prática  o programa poderá ter algum interesse no projecto de equipamento - Colunas de destilação e reservatórios de combustíveis.

Na Figura 1 seguinte mostra-se uma folha de cálculo  (aplicação ao estudo do equílibrio líquido-vapor no sistema CH4+C2H6)

     

         FIGURA 1. Folha de cálculo do SOPE  (aplicação ao estudo do equílibrio líquido-vapor no sistema CH4+C2H6)

Na Figura 2 comparam-se os valores (P, x, y) experimentais e calculados do SOPE com a equação de Soave-Redlich-Kwong (K12 = 0.0) para o sistema metano+etano com interesse na área do gás natural. A concordância é excelente (mesmo tomando K12=0). Pode no entanto modificar o valor do parâmetro binário K12 - veja  ajuda online do SOPE. Na Tabela 1 são dados os valores (P, x, y) e os valores do volume molar determinados com o SOPE (com a mesma equação de estado).

                     

TABELA 1. Valores calculados (p, x, y) e dos volumes molares do vapor e do líquido em equilíbrio.

x y p / kPa Vm (líquido)/cm3/mol Vm (gás) /cm3/mol
0.027 0.449 200 55.2 7427.1
0.039 0.569 250 57.2 3495.1
0.086 0.744 420 56.7 3490
0.169 0.851 717 56.0 1981.3
0.246 0.894 1000 55.4 1388.0
0.313 0.915 1240 54.9 1091.5
0.415 0.936 1600 54.4 812.0
0.491 0.947 1870 54.2 671.8
0.741 0.969 2760 55.7 396.8
0.882 0.981 3320 60.5 292.2
0.942 0.988 3610 65.5 247.2
0.971 0.993 3790 70.2 220.7
1 1 40.0 78.7 188.3

Para mais informação sobre as técnicas de cálculo do equilíbrio líquido-gás ligue-se aqui.

Para carregar o sope.exe daqui clique na disquete: 

BONS CÁLCULOS


     

 Em construção