Prh 13 Termodinamica Aula 05 Solucao 02

igualdade dos potenciais químicos foi o critério de equilíbrio estabelecido por Gibbs (mundo abstrato). Para voltar ao mundo real dos problemas físicos, Lewis introduziu o conceito de fugacidade, que é uma propriedade que pode ser fisicamente medida, e estabeleceu novo critério de .equilíbrio: a igualdade entre as fugacidades ESCOLA DE QUIMICA / UFRJ Termodinâmica Aplicada Fugacidade e Coeficiente de Fugacidade de uma Substância Pura Para uma substância pura, a forma diferencial da • energia livre de Gibbs é dada por dGi Vi .dP  Si dT : A T constante • dGi Vi .dP : Para um gás ideal • RT * Vi Vi  P : Logo, obtém-se • dG  RT .dP RTd ln P i P ESCOLA DE QUIMICA / UFRJ Termodinâmica Aplicada Fugacidade e Coeficiente de Fugacidade de uma Substância Pura Para que a equação anterior pudesse ser usada de forma • genérica, ou seja, para qualquer gás, Lewis propôs uma nova função, chamada FUGACIDADE (fi), análoga a pressão, dada :por dGi RTd ln f i Essa equação só é válida a T constante • A fugacidade tem as mesmas dimensões de pressão • * :Quando P* = 0 (gás ideal), tem-se que • f   lim  i  1 P  0 P  A razão adimensional fi/P é denominada de coeficiente • fi :de fugacidade e representada por i  P ESCOLA DE QUIMICA / UFRJ Termodinâmica Aplicada Fugacidade e Coeficiente de Fugacidade de uma Substância Pura Para se calcular os valores numéricos de fi a partir dos • dados PVT de uma substância pura, a T constante, a :seguinte equação deve ser…

de Lewis-Randal estime a fugacidade da mistura e dos componentes de uma mistura de metano (y1=0,392) e neopentano (y2=0,608) a T=90°C e P=10 atm. Dados: B11= -12,7 cm3/mol e B22 = -100 cm3/mol. Os componentes puros obedecem à equação virial na sua forma mais simples. 2) Enuncie a Regra de Lewis Randal e a Lei de Henry, explicando sobre a importância prática das mesmas e como elas podem simplificar os cálculos para sistemas em equilíbrio. Expresse essas leis graficamente,…

comportamento ideal: Fugacidade e atividade Relembrando a definição de potencial químico para gases ideais:  p  µ = µ + nRT ln θ  p  θ (1) Um gráfico de µ x p deveria ter uma forma logarítmica. Desvio do comportamento ideal: Fugacidade e atividade Porém, a análise de sistemas reais (v. gráfico ao lado) mostra que há desvios em relação ao esperado. Pode-se observar que: • para p → 0, o potencial químico do gás real coincida com o do gás ideal • para pressões intermediárias…

composição do sistema. Sistemas binários como líquido/líquido, sólido/líquido e vapor/sólido são encontrados diversas vezes na prática industrial, no entanto, o equilíbrio líquido/vapor é o mais comum. Para um sistema estar em equilíbrio completo é necessário satisfazer três condições: o equilíbrio térmico (Eq. 1), o equilíbrio mecânico (Eq. 2) e o equilíbrio químico (Eq. 3): de ser medida e deve ser expressa em função de outras propriedades. Para isso, utiliza-se a expressão do…

pretende-se calcular a temperatura de saída da operação unitária a partir de um balanço de entropia; determinar as entalpias inicial e final para então calcular a potência do compressor e, por fim, realizar cálculos de fugacidade e coeficiente de fugacidade nos estados inicial e final do sistema. Os dados utilizados no seguinte trabalho são dados na tabela 1: Tabela 1: Dados utilizados iniciais utilizados no trabalho x T1/ k P1 (bar) P2…

Tendo a expressão do potencial químico do gás, sua fugacidade poderá ser determinada resolvendo-se a seguinte equação diferencial: dµ = RTd(lnf), válida a T constante, como é o caso (300 K). Para resolvê-la primeiro obtém-se a diferencial do potencial químico, a partir da expressão fornecida, µ = µo + 2,49x103lnp -4,01(p - 1) + 7,40x10-3(p2 - 1). A diferencial é a seguinte: dµ = (2,49x103/p - 4,01 + 2x7,40x10-3p)dp, que substituída em dµ = RTd(lnf), leva a: RTd(lnf) =…

o estabelecimento de um restado de referência, de forma a conhecer as condições Tr, Pr e µ i ( T r , P r ) . Informações sobre este estado de referência também podem não estar disponíveis, tornando difícil a determinação do equilíbrio de fases. Outro fator que dificulta a descrição do equilíbrio de fases através do potencial químico é representado através do comportamento desta função, que é muito irregular, ou seja: µ i (T , P ) = 0 (no equilíbrio) (2.20) µ i (T , P ) = ∞ (perto…

partir da expansão de Z como uma série de potências de (1/V), a certa temperatura T, e pressão P0, da seguinte forma: B C D Z 1     2 3 V V V • Essa equação pode ser escrita em termos de uma expansão em série de potências para a pressão, dada por: Z 1  B'.P  C'.P 2  D'.P 3   • Os 2o e 3o. coeficientes viriais dessas 2 equações se relacionam da seguinte forma: 2 B C  B B'  C'  R .T  R.T  2 Equação do virial • Na prática, a equação virial é utilizada truncada no 2o…

Equilíbrio físico-químico Fundamentação Teórica   Como o potencial químico é de difícil obtenção, utiliza-se a fugacidade, que é relacionada através da definição: Onde: fugacidade do componente “i” numa mistura; fugacidade do componente “i” correspondente ao estado padrão; potencial químico do componente “i” no estado padrão arbitrário na mesma temperatura, com pressão e composição arbitrárias; potencial químico do componente “i”.  Fundamentação Teórica   Pode-se…

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI CAMPUS ALTO PARAOPEBA CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA DE BIOPROCESSOS Cinética e cálculo de biorreatorEs RESUMO EQUILÍBRIO QUÍMICO EM REAÇÕES Aluna: Fernanda Ribeiro Professor: Dr. Marcel Otávio Cerri Ouro Branco - MG 2013 1. EQUILÍBRIO EM REAÇÕES QUÍMICAS 1.1 A COORDENADA DE REAÇÃO Considerando a reação: (1) O número em frente às fórmulas são os coeficientes estequiométricos, ui…