Termodinámica para ingeniería química

Emerson Jair Salazar Cruzado 20170317J

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA Y TEXTIL

DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA QUIMICA

Termodinámica – II: PI-217/B

SEGUNDO TRABAJO

[pic 1]

1. Prepare un diagrama Txy con los datos experimentales, identifique el azeotropo.

Graficando los datos experimentales obtenemos el siguiente gráfico:

[pic 2][pic 3][pic 4]

[pic 5]

Sabemos que [pic 6]

[pic 7][pic 8]

[pic 9]

El Etil acetato (1) en etanol (2), presenta una desviación positiva de la idealidad desde x1=0 a x1=0.53 y después presenta una desviación negativa de la idealidad. En x1=0.53 presenta un comportamiento ideal y es en esta composición donde la mezcla presenta el azeótropo.

[pic 10]

Sabemos que:

[pic 11]

        Calculamos P°i de cada componente a cada T utilizando la ec de Antoine

[pic 12]

[pic 13]

Constantes del P. Pouling

[pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

[pic 20]

El valor de GE es 0 para las composiciones en las que la mezcla es una sustancia pura (x1=0 y x1=1).

        [pic 21]

[pic 22][pic 23]

[pic 24]

De la gráfica se completa los valores de Y1oo=2.763 y Y2oo=2.243

[pic 25]

[pic 26]

Primero resolveremos (f) y después (e).

Solución (f)

Del método de Wilson tenemos que:

[pic 27][pic 28]

Para calcular v1 y v2 utilizamos la ec de Racket:
[pic 29]donde  lo simbolizamos como τ[pic 30]

Del libro P. Pouling obtenemos las propiedades críticas del etil acetato y etanol:

[pic 31][pic 32]

Aplicando Solver obtenemos los siguientes resultados, tabla con cálculos en el Anexo 1

[pic 33]

Solución (e):

Para la prueba de consistencia termodinámica graficaremos las variaciones de:
[pic 34]

[pic 35][pic 36]

[pic 37]

Los residuos de Ge/RT son menos a 0.015, lo cual indica un elevado grado de consistencia en la información. Los residuos de LnY1/Y2, presentan mayor desviación, disparando su valor cerca a las composiciones de x1=0 y x1=1, pero presentando en general residuos menores a 0.1. Debido a esto, podemos decir que los datos se desvían ligeramente de la ecuación de Gibbs/Durem , y que el modelo de willson es un modelo aceptable para representar la información.

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