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
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BONS CÁLCULOS
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