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CHAPTER 1 CORRELATION OF DATA IN TWOCOMPONENT SYSTEMS 11 Nonelectrolytes The mutual dependence of the equilibrium compositions of the liquid and vapour phases in a twocomponent system of nonelectrolytes is expressed by means of the equations y1 α12 x1x2 1 α12 x1x2 1 y2 1 1 α12 x1x2 2 where x1 x2 are the mole fractions of the components 1 2 in the liquid phase and y1 y2 their mole fractions in the vapour phase The relative volatility α12 defined by the relation α12 y1 x2 y2 x1 3 is given in the region of normal and low pressures by the equation α12 γ1 P10 γ2 P20 g 4 where P10 P20 denote the vapour pressures of the pure components 1 2 at given temperature in mmHg γ1 γ2 their activity coefficients and the symbol g indicates that we assume ideal behaviour of vapour phase The dependence of the vapour pressure of the pure component i on temperature is expressed by means of the Antoine equation 1 log P0 Ai Bi t Ci 5 where t is the temperature in C and Ai Bi Ci are constants which are characteristic for the component i at the given temperature range Their values were taken from Dreisbachs collection 6 or evaluated from the direct experimental data using the weighted least squares method 5 7 15 VAPOURLIQUID EQUILIBRIUM DATA AT NORMAL PRESSURES The activity coefficients γ1 γ2 are generally functions of the temperature pressure and composition of the liquid phase The temperature and pressure dependence was not considered as is usual in chemical engineering practice The concentration dependence was expressed by means of one of the equations van Laar 3rd order 21 22 25 26 log γ1 A12 x22 x1 A12A21 x22 log γ2 A21 x12 x2 A21A12 x12 6 Margules 3rd order 16 25 26 log γ1γ2 x22 A12 x12 A21 2 x1 x2 A12 A21 7 Margules 4th order log γ1γ2 x22 A12 x12 A21 2 x1 x2 A12 A21 x2 x1 D12 8 where A12 A21 D12 are constants which are characteristic for the given mixture Their values were determined from the direct experimental data of the binary system under consideration In the region of normal and higher pressures the adjusted series expansion of the relative volatility 8 13 was also used for the correlation which in the twocomponent case has the form 2nd order α12 1 a12 x2 1 a21 x1 9 3rd order α12 1 a12 x2 a122 x22 1 a21 x1 a211 x12 10 where a12 a21 a122 a211 are constants characteristic of the given binary system Their values were determined from the direct vapourliquid equilibrium data of the given binary system Note It can be shown 13 that the empirical equations proposed by Clark 4 Prahl 18 Kretschmer and Wiebe 14 Spinner Lu and Graydon 19 are special cases of equations 9 or 10 ETHYL ALCOHOL 1TRICHLOROETHYLENE 2 FRITZWEILER R DIETRICH KR ANGEW CHEM A CHEM FABRIK NO 4 BERLIN W 35 1933 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 816290 1623220 228980 2 702808 1315000 230000 P 76000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 09558 06752 MARGULES 3 09241 06597 MARGULES 4 09594 06880 01269 ALPHA 2 73708 60465 ALPHA 3 06087 123180 143747 105674 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y TEMP LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00144 01000 8340 00413 00339 00423 00000 00621 00225 01480 8160 00478 00390 00490 00055 00692 00282 02400 7870 00152 00243 00139 00717 00074 00260 03180 7660 01079 01168 01067 01593 00816 00550 03570 7420 00330 00411 00316 00989 00194 00680 03720 7300 00164 00233 00150 00828 00076 01130 04200 7160 00057 00031 00067 00567 00004 02810 04810 7120 00165 00213 00159 00040 00077 05190 05230 7080 00070 00064 00067 00194 00001 05200 05250 7080 00088 00083 00085 00176 00019 05420 05280 7080 00086 00086 00081 00197 00016 06280 05500 7090 00114 00134 00102 00184 00070 07160 05640 7100 00091 00063 00107 00300 00079 07720 06080 7130 00006 00031 00007 00076 00054 08080 06260 7140 00102 00084 00110 00073 00049 08220 06460 7170 00037 00023 00043 00046 00016 08590 06570 7220 00233 00227 00233 00033 00194 08680 07000 7270 00033 00033 00029 00251 00011 08860 07520 7300 00232 00225 00241 00597 00224 09090 07730 7340 00068 00053 00082 00532 00010 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02700 6060 00030 00031 00021 00020 00007 02000 03350 5950 00052 00052 00053 00046 00031 02500 03880 5870 00038 00038 00046 00033 00028 03000 04320 5810 00002 00002 00010 00009 00005 03500 04760 5740 00002 00002 00014 0004 00007 04000 05140 5690 00015 00014 00005 00023 00009 04500 05490 5650 00034 00034 00029 00046 00031 05000 05880 5620 00006 00007 00006 00009 00004 05500 06210 5600 00002 00001 00007 00020 00010 06000 06550 5580 00005 00006 00004 00015 00009 06500 06910 5560 00029 00030 00018 00010 00011 07000 07260 5550 00035 00036 00025 00018 00015 07500 07630 5540 00045 00045 00038 00032 00025 08000 08002 5540 00033 00033 00033 00026 00017 08010 08010 5540 00033 00033 00033 00026 00017 08500 08360 5540 00028 00028 00021 00027 00038 08700 08530 5550 00037 00037 00027 00034 00044 09000 08850 5560 00002 00007 00010 00003 00005 09500 09410 5580 00028 00027 00041 00035 00031 09800 09770 5600 00030 00029 00037 00034 00033 MEAN 00024 00024 00021 00022 00019 ALLYL ALCOHOL1WATER2 GRABNER RW CLUMP CW JCHEMENGDATA 101131965 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 949445 2489345 282468 2 796681 1668210 228000 P 76000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 10031 04570 MARGULES 3 08836 03664 MARGULES 4 08910 03736 00286 ALPHA 2 43635 41092 ALPHA 3 65534 229740 73821 219859 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y TEMP LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00025 00309 9918 00006 00075 00071 00178 00032 00049 00554 9868 00011 00112 00105 00303 00062 00113 00994 9754 00156 00063 00050 00445 00185 00193 01446 9614 00263 00013 00004 00566 00215 00267 01780 9518 00329 00035 00054 00632 00199 00397 02260 9404 00370 00089 00109 00705 00109 00556 02634 9306 00430 00200 00219 00665 00051 00622 02793 9248 00406 00201 00218 00673 00008 01058 03456 9058 00287 00243 00251 00577 00239 01680 03658 8996 00397 00498 00496 00097 00106 04216 04336 8914 00245 00261 00255 00509 00048 05517 04750 8906 00301 00188 00192 00519 00136 06921 05747 9004 00134 00005 00005 00034 00072 07658 06338 9088 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00021 00012 00026 00009 04484 04796 25080 00010 00010 00001 00038 00002 04857 05343 25280 00005 00004 00008 00064 00006 04872 05365 25270 00006 00005 00009 00065 00017 04917 05443 25290 00020 00019 00023 00081 00020 05061 05625 25540 00000 00001 00001 00063 00004 05070 05640 25570 00003 00002 00003 00065 00001 05752 06583 26310 00029 00028 00020 00086 00017 05768 06624 26320 00050 00048 00041 00106 00037 05950 06817 26690 00012 00011 00002 00063 00000 06034 06868 26740 00041 00043 00052 0007 00052 06336 07271 27220 00000 00001 00011 00036 00007 06394 07354 27310 00016 00015 00005 00049 00010 06432 07398 27350 00017 00015 00005 00048 00011 07090 08062 28570 00019 00020 00026 00022 00008 07116 08083 28610 00024 00025 00030 00028 00012 07296 08273 29050 00006 00006 00010 00020 00012 07343 08262 29160 00061 00061 00064 00077 00041 08147 08961 30730 00026 00025 00038 00074 00015 08182 08971 30800 00042 00040 00033 00090 00000 08768 09362 31970 00038 00036 00023 00092 00008 08797 09377 32010 00041 00039 00026 00094 00005 09397 09715 33210 00025 00023 00011 00062 00009 09412 09724 33240 00023 00021 00010 00060 00010 MEAN 00026 00026 00023 00065 00015 216 ACETONE1HEXANE2 SCHAEFER K RALL W ZELEKTROCHEM621010901958 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 723967 1279870 237500 2 687776 1171530 224366 T 4500 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 06496 06574 MARGULES 3 06497 06572 MARGULES 4 07098 07103 01868 ALPHA 2 62395 33680 ALPHA 3 43377 33507 23871 07230 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y PRESS LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00651 02828 44460 00030 00030 00120 00021 00078 01592 04442 54580 00001 00001 00029 00092 00018 02549 00163 59020 00042 00042 00001 00059 00029 03478 05566 61730 00058 00058 00002 00014 00009 04429 05866 63260 00051 00030 00001 00016 00004 05210 06068 63460 00017 00017 00016 00048 00015 05907 00258 63580 00001 00001 00023 00060 00021 06202 06539 63710 00002 00002 00051 00066 00028 07168 06562 63100 00007 00006 00045 00061 00039 07923 07034 62780 00024 00024 00037 00014 00025 08022 07292 62330 00170 00170 00162 00192 00175 08692 07583 60340 00095 00095 00056 00038 00031 09288 08255 58320 00165 00185 00107 00052 00069 09658 09003 54330 00124 00125 00051 00107 00014 MEAN 00056 00056 00049 00060 00040 223 PROPYL ALCOHOL1WATER2 MURTI PS VAN WINKLE M CHEM ENG DATA SERIES 3 721958 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 785418 1497910 204112 2 796681 1668210 228000 T 6000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 09992 04986 MARGULES 3 08592 04464 MARGULES 4 10495 06336 06507 ALPHA 2 41879 47192 ALPHA 3 507797 1690829 597807 1661106 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y PRESS LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00390 02800 20250 00528 00871 00360 01331 00436 00650 03575 22300 00668 00959 00508 01502 00186 01545 03670 22850 00034 00014 00085 00427 00035 01790 03735 23050 00050 00081 00073 00294 00048 01960 03750 22850 00078 00137 00084 00189 00027 02620 03920 22900 00022 00148 00018 00017 00055 03000 03940 22950 00055 00192 00003 00169 00011 04090 04120 23100 00055 00161 00029 00388 00111 04260 04175 23100 00037 00133 00021 00388 00106 04895 04455 23000 00077 00024 00045 00307 00030 05660 05030 22900 00379 00377 00282 00028 00250 07050 05530 21600 00098 00140 00049 00005 00006 07350 05575 21500 00091 00053 00223 00095 00163 07960 06210 20450 00033 00021 00094 00176 00050 08800 07460 18450 001121 00065 00239 00646 00194 08940 07600 17850 00032 00035 00185 00600 00119 09250 07850 18250 00287 00372 00076 00337 00175 09500 08500 16950 00170 00255 00056 00427 00051 MEAN 00156 00224 00135 00407 00114 ISOPROPYL ALCOHOL1ETHYL ACETATE2 MURTI PS VAN WINKLE M CHEM ENG DATA SERIES 3 721958 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 775634 1366142 197970 2 710232 1245239 217911 T 6000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 5 02889 03194 MARGULES 5 02878 03187 MARGULES 4 02812 03137 00201 ALPHA 2 06411 17761 ALPHA 5 06157 13275 01255 05599 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y PRESS LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00775 01068 42500 00137 00138 00144 00016 00069 00805 01000 43200 00037 00038 00044 00088 00032 01650 01795 43050 00016 00016 00017 00105 00064 02475 02555 43400 00107 00106 00102 00025 00040 03200 03023 43200 00056 00054 00048 00012 00006 04095 03578 43050 00023 00022 00016 00015 00007 05085 04168 42000 00012 00012 00014 00001 00029 05680 04587 41300 00024 00024 00025 00034 00009 05725 04631 41150 00038 00038 00040 00048 00023 06400 05119 40450 00062 00062 00066 00060 00043 06865 05387 39400 00020 00020 00015 00036 00044 07335 05787 38500 00011 00011 00006 00045 00042 08245 06795 35850 00072 00072 00073 00001 00025 08410 07020 35500 00095 00095 00095 00016 00046 08705 07372 34300 00050 00050 00047 00037 00002 09065 07824 33050 00060 00061 00067 00151 00112 09145 08100 32950 00077 00076 00070 00013 00025 09260 08415 32150 00181 00180 00173 00094 00131 09545 08746 31250 00073 00074 00082 00144 00113 MEAN 00061 00061 00060 00049 00045 CYCLOHEXANE1ETHYL ALCOHOL2 NAGAI J ISII N J SOC CHEM IND JAPAN 38 861935 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 684498 1203526 222863 2 816290 1623220 228980 T 2000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 08062 10988 MARGULES 3 07945 10577 MARGULES 4 09819 12553 06336 ALPHA 2 301805 144153 ALPHA 3 752512 51899 623648 314001 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y PRESS LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00500 04017 7095 00611 00644 00027 00741 00124 01000 05248 8575 00393 00409 00061 00369 00001 01500 05804 9425 00173 00174 00059 00176 00053 02000 06129 9985 00035 00029 00064 00053 00048 02500 06325 10340 00059 00067 00050 00013 00038 03000 06490 10570 00077 00082 00065 00086 00011 03500 06576 10720 00102 00101 00038 00102 00019 04000 06641 10810 00096 00087 00016 00110 00030 04500 06688 10870 00070 00051 00002 00109 00038 05000 06724 10900 00026 00002 00010 00102 00043 05500 06731 10920 00010 00047 00027 00069 00026 06000 06736 10940 00059 00101 00024 00034 00009 06500 06739 10950 00110 00155 00002 00005 00008 07000 06742 10960 00154 00196 00037 00048 00026 07500 06763 10970 00193 00223 00103 00083 00029 08000 06770 10960 00186 00175 00144 00149 00053 08500 06806 10930 00065 00042 00159 00221 00064 09000 06932 10790 00152 00215 00100 00281 00025 09500 07224 10450 00662 00758 00264 00420 00038 MEAN 00169 00187 00066 00167 00036 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Universidade Federal de Alfenas UnifalMG Rodovia José Aurélio VilelaBR 267 Km 533 11999 Cidade Universitária Poços de CaldasMG CEP 37715400 1 TRABALHO DE TERMODINÂMICA DE MISTURAS E EQUILÍBRIO ELV 20251 1 Cada grupo deverá elaborar diagramas de equilíbrio líquidovapor para os sistemas indicados na Tabela 1 Um sistema com dados obtidos a pressão constante e o outro sistema com dados obtidos a temperatura constante Para cada sistema deverão ser elaborados três diagramas considerando a Fase líquida e vapor ideais b Fase vapor ideal e fase líquida real representada pelo modelo de coeficiente de atividade van Laar de terceira ordem c Fase líquida real modelo de van Laar de terceira ordem e fase vapor real Cada grupo poderá escolher o modelo que será utilizado para cálculo do coeficiente de fugacidade OBS Os itens a e b anteriores corresponderão a 90 da nota do trabalho O item c corresponderá a 10 da nota do trabalho 2 As curvas de ELV geradas no item anterior deverão possuir no mínimo 200 pontos calculados frações da fase líquida variando de 0 até 1 com intervalo de 0005 3 Nos diagramas apresentados deverão constar no mesmo gráfico os dados experimentais e as curvas de ELV geradas no item 1 letras a b e c 4 Nos resultados encontrados aos discentes do grupo deverão mostrar os gráficos e os programas utilizados na elaboração dos resultados ATENÇÃO Não serão aceitos diagramas feitos com softwares comerciais tipo Thermosolver simuladores comerciais DWSIM ASPEN etc Cada grupo deverá resolver as equações utilizando planilha programação etc 5 O arquivo EquacoesTrabalhoELV20251pdf em anexo apresenta o modelo de van Laar de terceira ordem para que vocês possam implementálo de maneira correta além da equação de Antoine para determinação da pressão de vapor dos componentes Utilizem as equações da mesma maneira que são apresentadas no arquivo EquacoesTrabalhoELV20251pdf Os arquivos DadosPConst20251pdf e DadosTConst20252pdf apresentam sistemas com os dados experimentais a pressão constante e a temperatura constante dos grupos bem como os valores dos parâmetros da equação de Antoine e do modelo de van Laar de terceira ordem observem informações no texto e figura abaixo TENHAM CUIDADO COM O USO CORRETO DAS UNIDADES E O VALOR DA CONSTANTE DOS GASES 𝑹 UTILIZADA Modelo de van Laar de terceira ordem para coeficiente de atividade componente 1 log 𝛾1 𝐴12𝑥22 𝑥1𝐴12 𝐴21 𝑥22 componente 2 log 𝛾2 𝐴21𝑥12 𝑥2𝐴21 𝐴12 𝑥12 Equação de Antoine para cálculo da pressão de saturação do componente 𝑖 puro ATENÇÃO Para a equação e as constantes dadas no arquivo DadosTrabalhoELV20251pdf a unidade da pressão de saturação obtida será em mmHg e a unidade da temperatura a ser utilizada na equação será em MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Universidade Federal de Alfenas UnifalMG Rodovia José Aurélio VilelaBR 267 Km 533 11999 Cidade Universitária Poços de CaldasMG CEP 37715400 2 log 𝑃𝑖 𝑠𝑎𝑡mmHg 𝐴𝑖 𝐵𝑖 𝑇 𝐶𝑖 Exemplo de dados disponíveis e como obter as informações necessárias ao trabalho no arquivo DadosTrabalhoELV20232pdf 6 Também deverá ser enviado um pequeno relatório contendo os gráficos e explicando os resultados obtidos se os modelos representaram bem os dados experimentais motivos de desvios etc identificando as regiões de equilíbrio líquido e vapor região de líquido sub resfriado região de vapor superaquecido pontos que representam a temperatura de ebulição dos componentes PUROS ponto de azeotropia se existirem 7 A planilha o pequeno relatório e o Relatório de Contribuição individual deverão ser enviados até o dia 15062025 pelo ambiente Moodle basta que um membro do grupo envie Grupos G1 Ana Laura Letícia Amaral Talita Akemi G2 Joao Gabriel Leonardo Gabriel Lucas Carvalho G3 Lauane Natalia Leila de Oliveira Thamires Claudino G4 Luís Henrique Stenio de As G5 Fábio Aurélyo Luís Felipe componentes do sistema constantes da equação de Antoine log𝑃𝑖 𝑠𝑎𝑡mmHg 𝐴𝑖 𝐵𝑖 𝑇 𝐶𝑖 Temperatura ou pressão mmHg do sistema Dados de composição do componente 1 na fase líquida X vapor Y e P mmHg ou T C do sistema const da equação log 𝛾1 𝐴12𝑥22 𝑥1𝐴12 𝐴21 𝑥22 para coef ativ 𝛾 log𝛾2 𝐴21𝑥12 𝑥2𝐴21 𝐴12 𝑥12 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Universidade Federal de Alfenas UnifalMG Rodovia José Aurélio VilelaBR 267 Km 533 11999 Cidade Universitária Poços de CaldasMG CEP 37715400 3 Tabela 1 Grupos e sistemas a serem utilizados Grupo Sistemas Condição G1 Acetone 1 Chloroform 2 𝑇 3517 Ethyl alcohol 1 Trichloroethylene 2 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G2 Acetone 1 Hexane 2 𝑇 4500 Acetone 1 Chloroform 2 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G3 Propyl Alcohol 1 Water 2 𝑇 6000 Acetone 1 Methyl Alcohol 2 Amer HH 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G4 Isopropyl Alcohol 1 Ethyl Acetate 2 𝑇 6000 Acetone 1 Methyl Alcohol 2 Uchida S 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G5 Cyclohexane 1 Ethyl Alcohol 2 𝑇 2000 Allyl Alcohol 1 Water 2 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔
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CHAPTER 1 CORRELATION OF DATA IN TWOCOMPONENT SYSTEMS 11 Nonelectrolytes The mutual dependence of the equilibrium compositions of the liquid and vapour phases in a twocomponent system of nonelectrolytes is expressed by means of the equations y1 α12 x1x2 1 α12 x1x2 1 y2 1 1 α12 x1x2 2 where x1 x2 are the mole fractions of the components 1 2 in the liquid phase and y1 y2 their mole fractions in the vapour phase The relative volatility α12 defined by the relation α12 y1 x2 y2 x1 3 is given in the region of normal and low pressures by the equation α12 γ1 P10 γ2 P20 g 4 where P10 P20 denote the vapour pressures of the pure components 1 2 at given temperature in mmHg γ1 γ2 their activity coefficients and the symbol g indicates that we assume ideal behaviour of vapour phase The dependence of the vapour pressure of the pure component i on temperature is expressed by means of the Antoine equation 1 log P0 Ai Bi t Ci 5 where t is the temperature in C and Ai Bi Ci are constants which are characteristic for the component i at the given temperature range Their values were taken from Dreisbachs collection 6 or evaluated from the direct experimental data using the weighted least squares method 5 7 15 VAPOURLIQUID EQUILIBRIUM DATA AT NORMAL PRESSURES The activity coefficients γ1 γ2 are generally functions of the temperature pressure and composition of the liquid phase The temperature and pressure dependence was not considered as is usual in chemical engineering practice The concentration dependence was expressed by means of one of the equations van Laar 3rd order 21 22 25 26 log γ1 A12 x22 x1 A12A21 x22 log γ2 A21 x12 x2 A21A12 x12 6 Margules 3rd order 16 25 26 log γ1γ2 x22 A12 x12 A21 2 x1 x2 A12 A21 7 Margules 4th order log γ1γ2 x22 A12 x12 A21 2 x1 x2 A12 A21 x2 x1 D12 8 where A12 A21 D12 are constants which are characteristic for the given mixture Their values were determined from the direct experimental data of the binary system under consideration In the region of normal and higher pressures the adjusted series expansion of the relative volatility 8 13 was also used for the correlation which in the twocomponent case has the form 2nd order α12 1 a12 x2 1 a21 x1 9 3rd order α12 1 a12 x2 a122 x22 1 a21 x1 a211 x12 10 where a12 a21 a122 a211 are constants characteristic of the given binary system Their values were determined from the direct vapourliquid equilibrium data of the given binary system Note It can be shown 13 that the empirical equations proposed by Clark 4 Prahl 18 Kretschmer and Wiebe 14 Spinner Lu and Graydon 19 are special cases of equations 9 or 10 ETHYL ALCOHOL 1TRICHLOROETHYLENE 2 FRITZWEILER R DIETRICH KR ANGEW CHEM A CHEM FABRIK NO 4 BERLIN W 35 1933 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 816290 1623220 228980 2 702808 1315000 230000 P 76000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 09558 06752 MARGULES 3 09241 06597 MARGULES 4 09594 06880 01269 ALPHA 2 73708 60465 ALPHA 3 06087 123180 143747 105674 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y TEMP LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00144 01000 8340 00413 00339 00423 00000 00621 00225 01480 8160 00478 00390 00490 00055 00692 00282 02400 7870 00152 00243 00139 00717 00074 00260 03180 7660 01079 01168 01067 01593 00816 00550 03570 7420 00330 00411 00316 00989 00194 00680 03720 7300 00164 00233 00150 00828 00076 01130 04200 7160 00057 00031 00067 00567 00004 02810 04810 7120 00165 00213 00159 00040 00077 05190 05230 7080 00070 00064 00067 00194 00001 05200 05250 7080 00088 00083 00085 00176 00019 05420 05280 7080 00086 00086 00081 00197 00016 06280 05500 7090 00114 00134 00102 00184 00070 07160 05640 7100 00091 00063 00107 00300 00079 07720 06080 7130 00006 00031 00007 00076 00054 08080 06260 7140 00102 00084 00110 00073 00049 08220 06460 7170 00037 00023 00043 00046 00016 08590 06570 7220 00233 00227 00233 00033 00194 08680 07000 7270 00033 00033 00029 00251 00011 08860 07520 7300 00232 00225 00241 00597 00224 09090 07730 7340 00068 00053 00082 00532 00010 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00018 00041 06683 07526 6180 00014 00014 00002 00056 00019 07020 07852 6127 00016 00016 00025 00016 0003 07315 08123 6080 00038 00038 00043 00014 00005 07605 08376 6010 00055 00055 00056 00040 00009 08137 08793 5930 00088 00088 00079 00085 00023 08946 09411 5795 00039 00039 00022 00048 00029 09433 09699 5710 00030 00030 00016 00039 00017 09652 09822 5670 00019 00019 00008 00025 00014 MEAN 00041 00041 00040 00048 00021 ACETONE1METHYL ALCOHOL2 AMER HHPAXTON RRVAN WINKLE MINDENGCHEM481421956 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 723967 1279870 237500 2 807246 1574990 238860 P 76000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 02900 02520 MARGULES 3 02885 02501 MARGULES 4 02802 02411 00275 ALPHA 2 13848 04605 ALPHA 3 14753 06220 00259 01861 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y TEMP LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00360 00820 6350 00020 00018 00008 00030 00014 00810 01610 6220 00086 00084 00073 00009 00029 01410 02510 6070 00095 00094 00088 00013 00030 02060 03360 5940 00029 00029 00030 00038 00031 02930 04230 5810 00001 00002 00007 00035 00039 03940 05000 5690 00039 00039 00044 00030 00019 05130 05800 5620 00074 00074 00072 00079 00068 05840 06390 5590 00033 00034 00039 00035 00042 06830 07050 5580 00002 00003 00010 00027 00027 07420 07450 5580 00038 00037 00033 00008 00002 08230 08060 5580 00091 00092 00093 00016 00027 08610 08430 5580 00064 00065 00070 00020 00008 MEAN 00048 00048 00047 00028 00028 ACETONE1METHYL ALCOHOL2 UCHIDA SOGAWA SYAMAGUSHI M JAPAN SCIREVENGSCI 1NO2411950 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 723967 1279870 237500 2 807246 1574990 238860 P 76000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 02516 02760 MARGULES 3 02512 02750 MARGULES 4 02674 02917 00523 ALPHA 2 14023 03750 ALPHA 3 17362 07196 02241 03519 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y TEMP LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00200 00470 6400 00018 00019 00005 00011 00006 00500 01080 6300 00017 00017 00005 00005 00027 01000 01960 6160 00022 00022 00002 00010 00025 01500 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CLUMP CW JCHEMENGDATA 101131965 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 949445 2489345 282468 2 796681 1668210 228000 P 76000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 10031 04570 MARGULES 3 08836 03664 MARGULES 4 08910 03736 00286 ALPHA 2 43635 41092 ALPHA 3 65534 229740 73821 219859 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y TEMP LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00025 00309 9918 00006 00075 00071 00178 00032 00049 00554 9868 00011 00112 00105 00303 00062 00113 00994 9754 00156 00063 00050 00445 00185 00193 01446 9614 00263 00013 00004 00566 00215 00267 01780 9518 00329 00035 00054 00632 00199 00397 02260 9404 00370 00089 00109 00705 00109 00556 02634 9306 00430 00200 00219 00665 00051 00622 02793 9248 00406 00201 00218 00673 00008 01058 03456 9058 00287 00243 00251 00577 00239 01680 03658 8996 00397 00498 00496 00097 00106 04216 04336 8914 00245 00261 00255 00509 00048 05517 04750 8906 00301 00188 00192 00519 00136 06921 05747 9004 00134 00005 00005 00034 00072 07658 06338 9088 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4 ALPHA2 ALPHA3 00775 01068 42500 00137 00138 00144 00016 00069 00805 01000 43200 00037 00038 00044 00088 00032 01650 01795 43050 00016 00016 00017 00105 00064 02475 02555 43400 00107 00106 00102 00025 00040 03200 03023 43200 00056 00054 00048 00012 00006 04095 03578 43050 00023 00022 00016 00015 00007 05085 04168 42000 00012 00012 00014 00001 00029 05680 04587 41300 00024 00024 00025 00034 00009 05725 04631 41150 00038 00038 00040 00048 00023 06400 05119 40450 00062 00062 00066 00060 00043 06865 05387 39400 00020 00020 00015 00036 00044 07335 05787 38500 00011 00011 00006 00045 00042 08245 06795 35850 00072 00072 00073 00001 00025 08410 07020 35500 00095 00095 00095 00016 00046 08705 07372 34300 00050 00050 00047 00037 00002 09065 07824 33050 00060 00061 00067 00151 00112 09145 08100 32950 00077 00076 00070 00013 00025 09260 08415 32150 00181 00180 00173 00094 00131 09545 08746 31250 00073 00074 00082 00144 00113 MEAN 00061 00061 00060 00049 00045 CYCLOHEXANE1ETHYL ALCOHOL2 NAGAI J ISII N J SOC CHEM IND JAPAN 38 861935 ANTOINE VAPOR PRESSURE CONSTANTS A B C 1 684498 1203526 222863 2 816290 1623220 228980 T 2000 EQUATION ORDER A12 A21 D A122 A211 VAN LAAR 3 08062 10988 MARGULES 3 07945 10577 MARGULES 4 09819 12553 06336 ALPHA 2 301805 144153 ALPHA 3 752512 51899 623648 314001 DEVIATION IN VAPOR PHASE COMPOSITION X Y PRESS LAAR 3 MARG 3 MARG 4 ALPHA2 ALPHA3 00500 04017 7095 00611 00644 00027 00741 00124 01000 05248 8575 00393 00409 00061 00369 00001 01500 05804 9425 00173 00174 00059 00176 00053 02000 06129 9985 00035 00029 00064 00053 00048 02500 06325 10340 00059 00067 00050 00013 00038 03000 06490 10570 00077 00082 00065 00086 00011 03500 06576 10720 00102 00101 00038 00102 00019 04000 06641 10810 00096 00087 00016 00110 00030 04500 06688 10870 00070 00051 00002 00109 00038 05000 06724 10900 00026 00002 00010 00102 00043 05500 06731 10920 00010 00047 00027 00069 00026 06000 06736 10940 00059 00101 00024 00034 00009 06500 06739 10950 00110 00155 00002 00005 00008 07000 06742 10960 00154 00196 00037 00048 00026 07500 06763 10970 00193 00223 00103 00083 00029 08000 06770 10960 00186 00175 00144 00149 00053 08500 06806 10930 00065 00042 00159 00221 00064 09000 06932 10790 00152 00215 00100 00281 00025 09500 07224 10450 00662 00758 00264 00420 00038 MEAN 00169 00187 00066 00167 00036 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Universidade Federal de Alfenas UnifalMG Rodovia José Aurélio VilelaBR 267 Km 533 11999 Cidade Universitária Poços de CaldasMG CEP 37715400 1 TRABALHO DE TERMODINÂMICA DE MISTURAS E EQUILÍBRIO ELV 20251 1 Cada grupo deverá elaborar diagramas de equilíbrio líquidovapor para os sistemas indicados na Tabela 1 Um sistema com dados obtidos a pressão constante e o outro sistema com dados obtidos a temperatura constante Para cada sistema deverão ser elaborados três diagramas considerando a Fase líquida e vapor ideais b Fase vapor ideal e fase líquida real representada pelo modelo de coeficiente de atividade van Laar de terceira ordem c Fase líquida real modelo de van Laar de terceira ordem e fase vapor real Cada grupo poderá escolher o modelo que será utilizado para cálculo do coeficiente de fugacidade OBS Os itens a e b anteriores corresponderão a 90 da nota do trabalho O item c corresponderá a 10 da nota do trabalho 2 As curvas de ELV geradas no item anterior deverão possuir no mínimo 200 pontos calculados frações da fase líquida variando de 0 até 1 com intervalo de 0005 3 Nos diagramas apresentados deverão constar no mesmo gráfico os dados experimentais e as curvas de ELV geradas no item 1 letras a b e c 4 Nos resultados encontrados aos discentes do grupo deverão mostrar os gráficos e os programas utilizados na elaboração dos resultados ATENÇÃO Não serão aceitos diagramas feitos com softwares comerciais tipo Thermosolver simuladores comerciais DWSIM ASPEN etc Cada grupo deverá resolver as equações utilizando planilha programação etc 5 O arquivo EquacoesTrabalhoELV20251pdf em anexo apresenta o modelo de van Laar de terceira ordem para que vocês possam implementálo de maneira correta além da equação de Antoine para determinação da pressão de vapor dos componentes Utilizem as equações da mesma maneira que são apresentadas no arquivo EquacoesTrabalhoELV20251pdf Os arquivos DadosPConst20251pdf e DadosTConst20252pdf apresentam sistemas com os dados experimentais a pressão constante e a temperatura constante dos grupos bem como os valores dos parâmetros da equação de Antoine e do modelo de van Laar de terceira ordem observem informações no texto e figura abaixo TENHAM CUIDADO COM O USO CORRETO DAS UNIDADES E O VALOR DA CONSTANTE DOS GASES 𝑹 UTILIZADA Modelo de van Laar de terceira ordem para coeficiente de atividade componente 1 log 𝛾1 𝐴12𝑥22 𝑥1𝐴12 𝐴21 𝑥22 componente 2 log 𝛾2 𝐴21𝑥12 𝑥2𝐴21 𝐴12 𝑥12 Equação de Antoine para cálculo da pressão de saturação do componente 𝑖 puro ATENÇÃO Para a equação e as constantes dadas no arquivo DadosTrabalhoELV20251pdf a unidade da pressão de saturação obtida será em mmHg e a unidade da temperatura a ser utilizada na equação será em MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Universidade Federal de Alfenas UnifalMG Rodovia José Aurélio VilelaBR 267 Km 533 11999 Cidade Universitária Poços de CaldasMG CEP 37715400 2 log 𝑃𝑖 𝑠𝑎𝑡mmHg 𝐴𝑖 𝐵𝑖 𝑇 𝐶𝑖 Exemplo de dados disponíveis e como obter as informações necessárias ao trabalho no arquivo DadosTrabalhoELV20232pdf 6 Também deverá ser enviado um pequeno relatório contendo os gráficos e explicando os resultados obtidos se os modelos representaram bem os dados experimentais motivos de desvios etc identificando as regiões de equilíbrio líquido e vapor região de líquido sub resfriado região de vapor superaquecido pontos que representam a temperatura de ebulição dos componentes PUROS ponto de azeotropia se existirem 7 A planilha o pequeno relatório e o Relatório de Contribuição individual deverão ser enviados até o dia 15062025 pelo ambiente Moodle basta que um membro do grupo envie Grupos G1 Ana Laura Letícia Amaral Talita Akemi G2 Joao Gabriel Leonardo Gabriel Lucas Carvalho G3 Lauane Natalia Leila de Oliveira Thamires Claudino G4 Luís Henrique Stenio de As G5 Fábio Aurélyo Luís Felipe componentes do sistema constantes da equação de Antoine log𝑃𝑖 𝑠𝑎𝑡mmHg 𝐴𝑖 𝐵𝑖 𝑇 𝐶𝑖 Temperatura ou pressão mmHg do sistema Dados de composição do componente 1 na fase líquida X vapor Y e P mmHg ou T C do sistema const da equação log 𝛾1 𝐴12𝑥22 𝑥1𝐴12 𝐴21 𝑥22 para coef ativ 𝛾 log𝛾2 𝐴21𝑥12 𝑥2𝐴21 𝐴12 𝑥12 MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO Universidade Federal de Alfenas UnifalMG Rodovia José Aurélio VilelaBR 267 Km 533 11999 Cidade Universitária Poços de CaldasMG CEP 37715400 3 Tabela 1 Grupos e sistemas a serem utilizados Grupo Sistemas Condição G1 Acetone 1 Chloroform 2 𝑇 3517 Ethyl alcohol 1 Trichloroethylene 2 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G2 Acetone 1 Hexane 2 𝑇 4500 Acetone 1 Chloroform 2 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G3 Propyl Alcohol 1 Water 2 𝑇 6000 Acetone 1 Methyl Alcohol 2 Amer HH 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G4 Isopropyl Alcohol 1 Ethyl Acetate 2 𝑇 6000 Acetone 1 Methyl Alcohol 2 Uchida S 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔 G5 Cyclohexane 1 Ethyl Alcohol 2 𝑇 2000 Allyl Alcohol 1 Water 2 𝑃 760 𝑚𝑚𝐻𝑔