Relatório Equilíbrio Liquido Vapor

UNIT

UNIVERSIDADE TIRADENTES

                                          EDUARDO BEVILAQUA

ELAN DA SILVA SANTANA

JOSE CLEDITON ALMEIDA JUNIOR

RELATÓRIO EXPERIMENTAL:

EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR

ARACAJU

2015

                                          EDUARDO BEVILAQUA

ELAN DA SILVA SANTANA

JOSE CLEDITON ALMEIDA JUNIOR

TERMODINAMICA

RELATÓRIO EXPERIMENTAL:

EQUILÍBRIO LÍQUIDO-VAPOR

Relatório apresentado como requisito da disciplina de Termodinâmica, ministrada pelo Profº.: Cláudio Dariva.

                                                                       

                                                               

                                                               

Aracaju

2015

---

RESUMO

                 Neste relatório encontra- se os cálculos referentes ao estudo do equilibrio de fases , através do processo de destilação de duas fases , verificando a interação entre dois componetes : H2O e Etilico, por meio da diferença de volatilidade dos componentes. A mistura de Etilico e água pode ser separada por destilação por que o etilico é mais volátil (vaporiza-se a uma temperatura menor ) do que a água.

Palavras-chaves: Destilação ; Etilico ; Fases ; H2O ;  Interações.

---

SUMÁRIO

1        INTRODUÇAO        

1.1        Coeficiente de atividade        

1.2        Lei de Raoult        

1.3        Equação de Margules        

1.4        Modelo NRTL – Non –Random Two-Liquids        10

1.5        Equação de Antoine:        1

1.6        Wilson:        1

2        METODOLOGIA        2

2.1        Modelo de Raoult:        5

2.2        Modelo de Margules:        6

2.3        Modelo de Wilson:        7

2.4        Modelo do NRTL:        8

3        RESULTADOS E DISCUSSÃO        20

4        CONCLUSÃO        6

REFERÊNCIAS .......................................................................................................27        

---

1.  INTRODUÇAO

Segundo MAFRA (2005), os processos de destilação, são caracterizados pelo contato entre duas ou mais fases que inicialmente estão deslocadas do equilíbrio.

O estado de equilíbrio é definido como sendo o estado no qual todos os potenciais de provocarem algum tipo de fluxo são nulos (MAFRA, 2005).

Para que duas ou mais fases estejam em equilíbrio, as pressões das fases devem ser iguais ( equilibrio mecânico ) , assim como as temperaturas ( equilibrio térmico) e os potenciais químicos (equlíbrio termodinâmico dos contribuintes ) (VAN NESS , 2000).

Quando uma mistura líquida de dois componentes de volatilidade diferente é aquecida num recipiente fechado, a vaporização terá lugar a ambos componetes até que a pressão do vapor atinge uma temperatura correspondente ao ponto de bolha do estado estacionário da mistura. Se a temperatura da mistura é mantida constante , a vaporização e a condensação dos dois componentes irá continuar até que o equilíbrio entre o líquido e o vapor seja alcançado e este equlíbrio depende da pressão P T Totais no recipiente (MAFRA , 2005).

                 Quando temos mais de uma fase presente em um sistema, as condições de equilíbrio são:

[pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

Onde :

TL = Temperatura do líquido ( K ) ;

TV = Temperatura do vapor ( K ) ;

PL = Pressão do líquido ( atm ) ;

PV = Pressão do vapor ( atm ) ;

µL = Volume molar da fase líquida ( m3/ mol );

µV = Volume molar da fase vapor ( m3 / mol ).

As equações de equilíbrio líquido-vapor para um sistema fechado à temperatura (T) e pressão (P) constantes, contendo C componentes, são dadas pela igualdade das pressões, das temperaturas e dos potenciais químicos para todos os componentes em ambas as fases:

[pic 4]	equilíbrio mecânico
[pic 5]	equilíbrio térmico	(1)
[pic 6]	equilíbrio termodinâmico

Porém, os potenciais químicos não são variáveis mensuráveis nem fáceis de manipular. É preferível expressar o equilíbrio termodinâmico em função das fugacidades:

[pic 7]

(2)

As fugacidades podem ser expressas através de coeficientes de fugacidade (f), preferentemente para a fase vapor, ou de coeficientes de atividade (g), mais usados para a fase líquida. Enstão, numa abordagem gamma-phi, a equação de isofugacidade pode ser escrita como: