Calculadora Exceso de energía de Gibbs utilizando la ecuación de Wilson

✖La fracción molar del componente 1 en fase líquida se puede definir como la relación entre el número de moles de un componente 1 y el número total de moles de componentes presentes en la fase líquida.ⓘ Fracción molar del componente 1 en fase líquida [x₁]			+10% -10%
✖La fracción molar del componente 2 en fase líquida se puede definir como la relación entre el número de moles de un componente 2 y el número total de moles de componentes presentes en la fase líquida.ⓘ Fracción molar del componente 2 en fase líquida [x₂]			+10% -10%
✖El Coeficiente de la Ecuación de Wilson (Λ12) es el coeficiente utilizado en la ecuación de Wilson para el componente 1 en el sistema binario.ⓘ Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12) [Λ₁₂]			+10% -10%
✖El Coeficiente de la Ecuación de Wilson (Λ21) es el coeficiente utilizado en la ecuación de Wilson para el componente 2 en el sistema binario.ⓘ Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21) [Λ₂₁]			+10% -10%
✖La temperatura para la Ecuación de Wilson es el grado o intensidad de calor presente en una sustancia u objeto.ⓘ Temperatura para la ecuación de Wilson [T_Wilson]			+10% -10%

✖El exceso de energía libre de Gibbs es la energía de Gibbs de una solución en exceso de lo que sería si fuera ideal.ⓘ Exceso de energía de Gibbs utilizando la ecuación de Wilson [G^E]

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Fórmula

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Exceso de energía de Gibbs utilizando la ecuación de Wilson

Fórmula

`"G"^{"E"} = (-"x"_{"1"}*ln("x"_{"1"}+"x"_{"2"}*"Λ"_{"12"})-"x"_{"2"}*ln("x"_{"2"}+"x"_{"1"}*"Λ"_{"21"}))*"[R]"*"T"_{"Wilson"}`

Ejemplo

`"184.9797J"=(-"0.4"*ln("0.4"+"0.6"*"0.5")-"0.6"*ln("0.6"+"0.4"*"0.55"))*"[R]"*"85K"`

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Exceso de energía de Gibbs utilizando la ecuación de Wilson Solución

PASO 0: Resumen del cálculo previo

Fórmula utilizada

Exceso de energía libre de Gibbs = (-Fracción molar del componente 1 en fase líquida*ln(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12))-Fracción molar del componente 2 en fase líquida*ln(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)))*[R]*Temperatura para la ecuación de Wilson
G^E = (-x₁*ln(x₁+x₂*Λ₁₂)-x₂*ln(x₂+x₁*Λ₂₁))*[R]*T_Wilson
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funciones, 6 Variables

Constantes utilizadas

[R] - constante universal de gas Valor tomado como 8.31446261815324

Funciones utilizadas

ln - El logaritmo natural, también conocido como logaritmo en base e, es la función inversa de la función exponencial natural., ln(Number)

Variables utilizadas

Exceso de energía libre de Gibbs - (Medido en Joule) - El exceso de energía libre de Gibbs es la energía de Gibbs de una solución en exceso de lo que sería si fuera ideal.
Fracción molar del componente 1 en fase líquida - La fracción molar del componente 1 en fase líquida se puede definir como la relación entre el número de moles de un componente 1 y el número total de moles de componentes presentes en la fase líquida.
Fracción molar del componente 2 en fase líquida - La fracción molar del componente 2 en fase líquida se puede definir como la relación entre el número de moles de un componente 2 y el número total de moles de componentes presentes en la fase líquida.
Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12) - El Coeficiente de la Ecuación de Wilson (Λ12) es el coeficiente utilizado en la ecuación de Wilson para el componente 1 en el sistema binario.
Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21) - El Coeficiente de la Ecuación de Wilson (Λ21) es el coeficiente utilizado en la ecuación de Wilson para el componente 2 en el sistema binario.
Temperatura para la ecuación de Wilson - (Medido en Kelvin) - La temperatura para la Ecuación de Wilson es el grado o intensidad de calor presente en una sustancia u objeto.

PASO 1: Convierta la (s) entrada (s) a la unidad base

Fracción molar del componente 1 en fase líquida: 0.4 --> No se requiere conversión
Fracción molar del componente 2 en fase líquida: 0.6 --> No se requiere conversión
Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12): 0.5 --> No se requiere conversión
Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21): 0.55 --> No se requiere conversión
Temperatura para la ecuación de Wilson: 85 Kelvin --> 85 Kelvin No se requiere conversión

PASO 2: Evaluar la fórmula

Sustituir valores de entrada en una fórmula

G^E = (-x₁*ln(x₁+x₂*Λ₁₂)-x₂*ln(x₂+x₁*Λ₂₁))*[R]*T_Wilson --> (-0.4*ln(0.4+0.6*0.5)-0.6*ln(0.6+0.4*0.55))*[R]*85

Evaluar ... ...

G^E = 184.979715088552

PASO 3: Convierta el resultado a la unidad de salida

184.979715088552 Joule --> No se requiere conversión

RESPUESTA FINAL

184.979715088552 ≈ 184.9797 Joule <-- Exceso de energía libre de Gibbs

(Cálculo completado en 00.004 segundos)

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Créditos

Creado por Shivam Sinha

Instituto Nacional de Tecnología (LIENDRE), Surathkal

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Verificada por Akshada Kulkarni

Instituto Nacional de Tecnología de la Información (NIIT), Neemrana

¡Akshada Kulkarni ha verificado esta calculadora y 900+ más calculadoras!

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Exceso de energía libre de Gibbs utilizando la ecuación NRTL

Vamos Exceso de energía libre de Gibbs = (Fracción molar del componente 1 en fase líquida*Fracción molar del componente 2 en fase líquida*[R]*Temperatura para modelo NRTL)*((((exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/[R]*Temperatura para modelo NRTL))*(Coeficiente de ecuación NRTL (b21)/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))/(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/[R]*Temperatura para modelo NRTL)))+(((exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/[R]*Temperatura para modelo NRTL))*(Coeficiente de ecuación NRTL (b12)/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))/(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/[R]*Temperatura para modelo NRTL))))

Coeficiente de Actividad para el Componente 2 usando la Ecuación NRTL

Vamos Coeficiente de Actividad del Componente 2 = exp((Fracción molar del componente 1 en fase líquida^2)*(((Coeficiente de ecuación NRTL (b12)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))*(exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/([R]*Temperatura para modelo NRTL))/(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/([R]*Temperatura para modelo NRTL))))^2)+((exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/([R]*Temperatura para modelo NRTL))*(Coeficiente de ecuación NRTL (b21)/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))/((Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))^2))))

Coeficiente de Actividad para el Componente 1 usando la Ecuación NRTL

Vamos Coeficiente de Actividad del Componente 1 = exp((Fracción molar del componente 2 en fase líquida^2)*(((Coeficiente de ecuación NRTL (b21)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))*(exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/([R]*Temperatura para modelo NRTL))/(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/([R]*Temperatura para modelo NRTL))))^2)+((exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/([R]*Temperatura para modelo NRTL))*Coeficiente de ecuación NRTL (b12)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))/((Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))^2))))

Coeficiente de Actividad para el Componente 1 usando la Ecuación de Wilson

Vamos Coeficiente de Actividad del Componente 1 = exp((ln(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12)))+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*((Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12)/(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12)))-(Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)/(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)))))

Coeficiente de Actividad para el Componente 2 usando la Ecuación de Wilson

Vamos Coeficiente de Actividad del Componente 2 = exp((ln(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)))-Fracción molar del componente 1 en fase líquida*((Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12)/(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12)))-(Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)/(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)))))

Exceso de energía de Gibbs utilizando la ecuación de Wilson

Vamos Exceso de energía libre de Gibbs = (-Fracción molar del componente 1 en fase líquida*ln(Fracción molar del componente 1 en fase líquida+Fracción molar del componente 2 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12))-Fracción molar del componente 2 en fase líquida*ln(Fracción molar del componente 2 en fase líquida+Fracción molar del componente 1 en fase líquida*Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)))*[R]*Temperatura para la ecuación de Wilson

Coeficiente de Actividad para el Componente 1 para Dilución Infinita usando la Ecuación NRTL

Vamos Coeficiente de actividad 1 para dilución infinita = exp((Coeficiente de ecuación NRTL (b21)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))+(Coeficiente de ecuación NRTL (b12)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b12))/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))

Coeficiente de Actividad para el Componente 2 para Dilución Infinita usando la Ecuación NRTL

Vamos Coeficiente de actividad 2 para dilución infinita = exp((Coeficiente de ecuación NRTL (b12)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))+(Coeficiente de ecuación NRTL (b21)/([R]*Temperatura para modelo NRTL))*exp(-(Coeficiente de ecuación NRTL (α)*Coeficiente de ecuación NRTL (b21))/([R]*Temperatura para modelo NRTL)))

Coeficiente de Actividad para el Componente 2 para Dilución Infinita usando la Ecuación de Wilson

Vamos Coeficiente de actividad 2 para dilución infinita = exp(ln(Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21))+1-Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12))

Coeficiente de Actividad para el Componente 1 para Dilución Infinita usando la Ecuación de Wilson

Vamos Coeficiente de actividad 1 para dilución infinita = -ln(Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ12))+1-Coeficiente de ecuación de Wilson (Λ21)

Exceso de energía de Gibbs utilizando la ecuación de Wilson Fórmula

¿Qué es la energía libre de Gibbs?

La energía libre de Gibbs (o energía de Gibbs) es un potencial termodinámico que se puede utilizar para calcular el trabajo máximo reversible que puede realizar un sistema termodinámico a temperatura y presión constantes. La energía libre de Gibbs medida en julios en SI) es la cantidad máxima de trabajo de no expansión que se puede extraer de un sistema termodinámicamente cerrado (puede intercambiar calor y trabajar con su entorno, pero no importa). Este máximo solo se puede alcanzar en un proceso completamente reversible. Cuando un sistema se transforma de forma reversible de un estado inicial a un estado final, la disminución de la energía libre de Gibbs es igual al trabajo realizado por el sistema en su entorno, menos el trabajo de las fuerzas de presión.

¿Qué es el teorema de Duhem?

Para cualquier sistema cerrado formado a partir de cantidades conocidas de especies químicas prescritas, el estado de equilibrio está completamente determinado cuando se fijan dos variables independientes cualesquiera. Las dos variables independientes sujetas a especificación pueden ser, en general, intensivas o extensivas. Sin embargo, el número de variables intensivas independientes viene dado por la regla de las fases. Así, cuando F = 1, al menos una de las dos variables debe ser extensiva, y cuando F = 0, ambas deben ser extensivas.

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