A energia de Gibbs em excesso para o sistema clorofomlio(1)/etanol(2) a
é bem representada pela equação de Margulies, escrita na forma:
As pressões de vapor do clorofórmio e etanol são:
a) Considerando a validade da Eq. (10.5), faça os cálculos BOL P , a
, para frações molares da fase liquida iguais a 0,
.
b) Para comparação, repita os cálculos usando os coeficientes viriais:
b) Para comparação, repita os cálculos usando os coeficientes viriais:
Passo 1
O enunciado pede para calcular a pressão de bolha
à temperatura de
(isto é,
) para três composições líquidas
do sistema clorofórmio(1)/etanol(2).
Conteúdo: equilíbrio líquido–vapor usando a equação de bolha
Conteúdo: equilíbrio líquido–vapor usando a equação de bolha
e a condição de soma das frações vapor
dá
No item (a) usamos os coeficientes de atividade
obtidos do modelo de Margules dado por
Passo 2
Derivamos as expressões de
para o modelo de três-termos de Margules:
com
e
. Então (ver teoria de Margules)
Passo 3
Calculamos
e, em seguida,
com
e
.
Para :
Para
Para
:
Para
:
Passo 4
Resultados do item (a) (Margules):
Passo 5
No item (b) vamos comparar usando apenas a não idealidade do vapor modelada pelos segundos coeficientes viriais puros
, assumindo líquido ideal
.
Para o vapor puro a fugacidade é corrigida por
Para o vapor puro a fugacidade é corrigida por
onde
,
.
Passo 6
Equação de bolha com
e fugacidade não-ideal:
Como
depende de
, fazemos um ciclo iterativo:
-
→ valor ideal . - Calcular
e . - Atualizar
. - Repetir até convergir.
Passo 7
Após iterações obtemos para cada composição:
Resposta
(a) Margules:
(b) Vapor não ideal (coeficientes viriais), liquido ideal: