Eccesso di energia libera di Gibbs usando l'equazione NRTL Soluzione

FASE 0: Riepilogo pre-calcolo
Formula utilizzata
Energia libera di Gibbs in eccesso = (Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Frazione molare del componente 2 in fase liquida*[R]*Temperatura per il modello NRTL)*((((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/[R]*Temperatura per il modello NRTL)))+(((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))))
GE = (x1*x2*[R]*TNRTL)*((((exp(-(α*b21)/[R]*TNRTL))*(b21/([R]*TNRTL)))/(x1+x2*exp(-(α*b21)/[R]*TNRTL)))+(((exp(-(α*b12)/[R]*TNRTL))*(b12/([R]*TNRTL)))/(x2+x1*exp(-(α*b12)/[R]*TNRTL))))
Questa formula utilizza 1 Costanti, 1 Funzioni, 7 Variabili
Costanti utilizzate
[R] - Costante universale dei gas Valore preso come 8.31446261815324
Funzioni utilizzate
exp - In una funzione esponenziale, il valore della funzione cambia di un fattore costante per ogni variazione unitaria della variabile indipendente., exp(Number)
Variabili utilizzate
Energia libera di Gibbs in eccesso - (Misurato in Joule) - Excess Gibbs Free Energy è l'energia Gibbs di una soluzione in eccesso rispetto a quella che sarebbe se fosse ideale.
Frazione molare del componente 1 in fase liquida - La frazione molare del componente 1 in fase liquida può essere definita come il rapporto tra il numero di moli di un componente 1 e il numero totale di moli di componenti presenti nella fase liquida.
Frazione molare del componente 2 in fase liquida - La frazione molare del componente 2 in fase liquida può essere definita come il rapporto tra il numero di moli di un componente 2 e il numero totale di moli di componenti presenti nella fase liquida.
Temperatura per il modello NRTL - (Misurato in Kelvin) - La temperatura per il modello NRTL è il grado o l'intensità del calore presente in una sostanza o un oggetto.
Coefficiente di equazione NRTL (α) - NRTL Equation Coefficient (α) è il coefficiente utilizzato nell'equazione NRTL che è un parametro specifico per una particolare coppia di specie.
Coefficiente di equazione NRTL (b21) - (Misurato in Joule Per Mole) - Il coefficiente di equazione NRTL (b21) è il coefficiente utilizzato nell'equazione NRTL per la componente 2 nel sistema binario. È indipendente dalla concentrazione e dalla temperatura.
Coefficiente di equazione NRTL (b12) - (Misurato in Joule Per Mole) - Il coefficiente di equazione NRTL (b12) è il coefficiente utilizzato nell'equazione NRTL per il componente 1 nel sistema binario. È indipendente dalla concentrazione e dalla temperatura.
PASSAGGIO 1: conversione degli ingressi in unità di base
Frazione molare del componente 1 in fase liquida: 0.4 --> Nessuna conversione richiesta
Frazione molare del componente 2 in fase liquida: 0.6 --> Nessuna conversione richiesta
Temperatura per il modello NRTL: 550 Kelvin --> 550 Kelvin Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di equazione NRTL (α): 0.15 --> Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di equazione NRTL (b21): 0.12 Joule Per Mole --> 0.12 Joule Per Mole Nessuna conversione richiesta
Coefficiente di equazione NRTL (b12): 0.19 Joule Per Mole --> 0.19 Joule Per Mole Nessuna conversione richiesta
FASE 2: valutare la formula
Sostituzione dei valori di input nella formula
GE = (x1*x2*[R]*TNRTL)*((((exp(-(α*b21)/[R]*TNRTL))*(b21/([R]*TNRTL)))/(x1+x2*exp(-(α*b21)/[R]*TNRTL)))+(((exp(-(α*b12)/[R]*TNRTL))*(b12/([R]*TNRTL)))/(x2+x1*exp(-(α*b12)/[R]*TNRTL)))) --> (0.4*0.6*[R]*550)*((((exp(-(0.15*0.12)/[R]*550))*(0.12/([R]*550)))/(0.4+0.6*exp(-(0.15*0.12)/[R]*550)))+(((exp(-(0.15*0.19)/[R]*550))*(0.19/([R]*550)))/(0.6+0.4*exp(-(0.15*0.19)/[R]*550))))
Valutare ... ...
GE = 0.0255091211453841
PASSAGGIO 3: conversione del risultato nell'unità di output
0.0255091211453841 Joule --> Nessuna conversione richiesta
RISPOSTA FINALE
0.0255091211453841 0.025509 Joule <-- Energia libera di Gibbs in eccesso
(Calcolo completato in 00.004 secondi)

Titoli di coda

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Eccesso di energia libera di Gibbs usando l'equazione NRTL
​ Partire Energia libera di Gibbs in eccesso = (Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Frazione molare del componente 2 in fase liquida*[R]*Temperatura per il modello NRTL)*((((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/[R]*Temperatura per il modello NRTL)))+(((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))))
Coefficiente di attività per il componente 2 utilizzando l'equazione NRTL
​ Partire Coefficiente di attività della componente 2 = exp((Frazione molare del componente 1 in fase liquida^2)*(((Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))*(exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/([R]*Temperatura per il modello NRTL))/(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/([R]*Temperatura per il modello NRTL))))^2)+((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/([R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/((Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))^2))))
Coefficiente di attività per il componente 1 utilizzando l'equazione NRTL
​ Partire Coefficiente di attività della componente 1 = exp((Frazione molare del componente 2 in fase liquida^2)*(((Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))*(exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/([R]*Temperatura per il modello NRTL))/(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/([R]*Temperatura per il modello NRTL))))^2)+((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/([R]*Temperatura per il modello NRTL))*Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))/((Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))^2))))
Coefficiente di attività per il componente 1 utilizzando l'equazione di Wilson
​ Partire Coefficiente di attività della componente 1 = exp((ln(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12)))+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*((Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12)/(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12)))-(Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)/(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)))))
Coefficiente di attività per il componente 2 utilizzando l'equazione di Wilson
​ Partire Coefficiente di attività della componente 2 = exp((ln(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)))-Frazione molare del componente 1 in fase liquida*((Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12)/(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12)))-(Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)/(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)))))
Eccesso di energia di Gibbs usando l'equazione di Wilson
​ Partire Energia libera di Gibbs in eccesso = (-Frazione molare del componente 1 in fase liquida*ln(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12))-Frazione molare del componente 2 in fase liquida*ln(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)))*[R]*Temperatura per l'equazione di Wilson
Coefficiente di attività per il componente 1 per la diluizione infinita utilizzando l'equazione NRTL
​ Partire Coefficiente di attività 1 per diluizione infinita = exp((Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))+(Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))
Coefficiente di attività per il componente 2 per la diluizione infinita utilizzando l'equazione NRTL
​ Partire Coefficiente di attività 2 per diluizione infinita = exp((Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))+(Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL))*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))
Coefficiente di attività per il componente 2 per la diluizione infinita usando l'equazione di Wilson
​ Partire Coefficiente di attività 2 per diluizione infinita = exp(ln(Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21))+1-Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12))
Coefficiente di attività per il componente 1 per la diluizione infinita usando l'equazione di Wilson
​ Partire Coefficiente di attività 1 per diluizione infinita = -ln(Coefficiente di equazione di Wilson (Λ12))+1-Coefficiente di equazione di Wilson (Λ21)

Eccesso di energia libera di Gibbs usando l'equazione NRTL Formula

Energia libera di Gibbs in eccesso = (Frazione molare del componente 1 in fase liquida*Frazione molare del componente 2 in fase liquida*[R]*Temperatura per il modello NRTL)*((((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b21)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/(Frazione molare del componente 1 in fase liquida+Frazione molare del componente 2 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b21))/[R]*Temperatura per il modello NRTL)))+(((exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))*(Coefficiente di equazione NRTL (b12)/([R]*Temperatura per il modello NRTL)))/(Frazione molare del componente 2 in fase liquida+Frazione molare del componente 1 in fase liquida*exp(-(Coefficiente di equazione NRTL (α)*Coefficiente di equazione NRTL (b12))/[R]*Temperatura per il modello NRTL))))
GE = (x1*x2*[R]*TNRTL)*((((exp(-(α*b21)/[R]*TNRTL))*(b21/([R]*TNRTL)))/(x1+x2*exp(-(α*b21)/[R]*TNRTL)))+(((exp(-(α*b12)/[R]*TNRTL))*(b12/([R]*TNRTL)))/(x2+x1*exp(-(α*b12)/[R]*TNRTL))))

Cos'è Gibbs Free Energy?

L'energia libera di Gibbs (o energia di Gibbs) è un potenziale termodinamico che può essere utilizzato per calcolare il massimo lavoro reversibile che può essere svolto da un sistema termodinamico a temperatura e pressione costanti. L'energia libera di Gibbs misurata in joule in SI) è la quantità massima di lavoro di non espansione che può essere estratta da un sistema termodinamicamente chiuso (può scambiare calore e lavorare con l'ambiente circostante, ma non importa). Questo massimo può essere raggiunto solo in un processo completamente reversibile. Quando un sistema si trasforma in modo reversibile da uno stato iniziale a uno stato finale, la diminuzione dell'energia libera di Gibbs è uguale al lavoro svolto dal sistema nei suoi dintorni, meno il lavoro delle forze di pressione.

Definire il modello di equazione NRTL.

Il modello a due liquidi non casuale (modello NRTL abbreviato) è un modello di coefficienti di attività che correla i coefficienti di attività di un composto con le sue frazioni molari nella fase liquida interessata. È frequentemente applicato nel campo dell'ingegneria chimica per calcolare gli equilibri di fase. Il concetto di NRTL si basa sull'ipotesi di Wilson che la concentrazione locale attorno a una molecola sia diversa dalla concentrazione di massa. Il modello NRTL appartiene ai cosiddetti modelli di composizione locale. Altri modelli di questo tipo sono il modello Wilson, il modello UNIQUAC e il modello a contributo di gruppo UNIFAC.

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