Excesso de energia livre de Gibbs usando coeficientes de atividade e frações molares líquidas Calculadora

✖A temperatura do sistema de vapor líquido é o grau ou intensidade de calor presente em uma substância ou objeto.ⓘ Temperatura do Sistema de Vapor Líquido [T_VLE]			+10% -10%
✖A fração molar do componente 1 em fase líquida pode ser definida como a razão entre o número de moles de um componente 1 e o número total de moles de componentes presentes na fase líquida.ⓘ Fração Mole do Componente 1 em Fase Líquida [x₁]			+10% -10%
✖O Coeficiente de Atividade do Componente 1 é um fator usado em termodinâmica para explicar os desvios do comportamento ideal em uma mistura de substâncias químicas.ⓘ Coeficiente de Atividade do Componente 1 [γ₁]			+10% -10%
✖A fração molar do componente 2 em fase líquida pode ser definida como a razão entre o número de moles de um componente 2 e o número total de moles de componentes presentes na fase líquida.ⓘ Fração Mole do Componente 2 em Fase Líquida [x₂]			+10% -10%
✖O coeficiente de atividade do componente 2 é um fator usado em termodinâmica para explicar os desvios do comportamento ideal em uma mistura de substâncias químicas.ⓘ Coeficiente de Atividade do Componente 2 [γ₂]			+10% -10%

✖Excesso de Energia Livre de Gibbs é a energia de Gibbs de uma solução em excesso do que seria se fosse ideal.ⓘ Excesso de energia livre de Gibbs usando coeficientes de atividade e frações molares líquidas [G^E]

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Fórmula

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Excesso de energia livre de Gibbs usando coeficientes de atividade e frações molares líquidas

Fórmula

`"G"^{"E"} = ("[R]"*"T"_{"VLE"})*("x"_{"1"}*ln("γ"_{"1"})+"x"_{"2"}*ln("γ"_{"2"}))`

Exemplo

`"388.7319J"=("[R]"*"400K")*("0.4"*ln("1.13")+"0.6"*ln("1.12"))`

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Excesso de energia livre de Gibbs usando coeficientes de atividade e frações molares líquidas Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo

Fórmula Usada

Excesso de energia livre de Gibbs = ([R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido)*(Fração Mole do Componente 1 em Fase Líquida*ln(Coeficiente de Atividade do Componente 1)+Fração Mole do Componente 2 em Fase Líquida*ln(Coeficiente de Atividade do Componente 2))
G^E = ([R]*T_VLE)*(x₁*ln(γ₁)+x₂*ln(γ₂))
Esta fórmula usa 1 Constantes, 1 Funções, 6 Variáveis

Constantes Usadas

[R] - Constante de gás universal Valor considerado como 8.31446261815324

Funções usadas

ln - O logaritmo natural, também conhecido como logaritmo de base e, é a função inversa da função exponencial natural., ln(Number)

Variáveis Usadas

Excesso de energia livre de Gibbs - (Medido em Joule) - Excesso de Energia Livre de Gibbs é a energia de Gibbs de uma solução em excesso do que seria se fosse ideal.
Temperatura do Sistema de Vapor Líquido - (Medido em Kelvin) - A temperatura do sistema de vapor líquido é o grau ou intensidade de calor presente em uma substância ou objeto.
Fração Mole do Componente 1 em Fase Líquida - A fração molar do componente 1 em fase líquida pode ser definida como a razão entre o número de moles de um componente 1 e o número total de moles de componentes presentes na fase líquida.
Coeficiente de Atividade do Componente 1 - O Coeficiente de Atividade do Componente 1 é um fator usado em termodinâmica para explicar os desvios do comportamento ideal em uma mistura de substâncias químicas.
Fração Mole do Componente 2 em Fase Líquida - A fração molar do componente 2 em fase líquida pode ser definida como a razão entre o número de moles de um componente 2 e o número total de moles de componentes presentes na fase líquida.
Coeficiente de Atividade do Componente 2 - O coeficiente de atividade do componente 2 é um fator usado em termodinâmica para explicar os desvios do comportamento ideal em uma mistura de substâncias químicas.

ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base

Temperatura do Sistema de Vapor Líquido: 400 Kelvin --> 400 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Fração Mole do Componente 1 em Fase Líquida: 0.4 --> Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de Atividade do Componente 1: 1.13 --> Nenhuma conversão necessária
Fração Mole do Componente 2 em Fase Líquida: 0.6 --> Nenhuma conversão necessária
Coeficiente de Atividade do Componente 2: 1.12 --> Nenhuma conversão necessária

ETAPA 2: Avalie a Fórmula

Substituindo valores de entrada na fórmula

G^E = ([R]*T_VLE)*(x₁*ln(γ₁)+x₂*ln(γ₂)) --> ([R]*400)*(0.4*ln(1.13)+0.6*ln(1.12))

Avaliando ... ...

G^E = 388.73193838228

PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída

388.73193838228 Joule --> Nenhuma conversão necessária

RESPOSTA FINAL

388.73193838228 ≈ 388.7319 Joule <-- Excesso de energia livre de Gibbs

(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

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Créditos

Criado por Shivam Sinha

Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Surathkal

Shivam Sinha criou esta calculadora e mais 300+ calculadoras!

Verificado por Pragati Jaju

Faculdade de Engenharia (COEP), Pune

Pragati Jaju verificou esta calculadora e mais 300+ calculadoras!

< 9 Ajustando Modelos de Coeficientes de Atividade aos Dados VLE Calculadoras

Coeficiente de Fugacidade de Vapor de Comp. 1 usando sáb. Coeficientes de Pressão e Segundo Virial

Vai Coeficiente de Fugacidade do Componente 1 = exp((Segundo Coeficiente Virial 11*(Pressão no Sistema de Vapor Líquido-Pressão Saturada do Componente 1)+Pressão no Sistema de Vapor Líquido*(Fração molar do componente 2 na fase de vapor^2)*(2*Segundo Coeficiente Virial 12-Segundo Coeficiente Virial 11-Segundo Coeficiente Virial 22))/([R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido))

Coeficiente de Fugacidade de Vapor de Comp. 2 usando sáb. Coeficientes de Pressão e Segundo Virial

Vai Coeficiente de Fugacidade do Componente 2 = exp((Segundo Coeficiente Virial 22*(Pressão no Sistema de Vapor Líquido-Pressão Saturada do Componente 2)+Pressão no Sistema de Vapor Líquido*(Fração molar do componente 1 na fase de vapor^2)*(2*Segundo Coeficiente Virial 12-Segundo Coeficiente Virial 11-Segundo Coeficiente Virial 22))/([R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido))

Excesso de energia livre de Gibbs usando coeficientes de atividade e frações molares líquidas

Vai Excesso de energia livre de Gibbs = ([R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido)*(Fração Mole do Componente 1 em Fase Líquida*ln(Coeficiente de Atividade do Componente 1)+Fração Mole do Componente 2 em Fase Líquida*ln(Coeficiente de Atividade do Componente 2))

Coeficiente de Fugacidade de Vapor Saturado de Comp. 1 usando sáb. Pressão e segundo coeficiente viral

Vai Coeficiente de Fugacidade Saturada do Componente 1 = exp((Segundo Coeficiente Virial 11*Pressão Saturada do Componente 1)/([R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido))

Coeficiente de Fugacidade de Vapor Saturado de Comp. 2 usando sáb. Pressão e segundo coeficiente viral

Vai Coeficiente de Fugacidade Saturada do Componente 2 = exp((Segundo Coeficiente Virial 22*Pressão Saturada do Componente 2)/([R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido))

Segundo Coeficiente Virial de Comp. 1 usando sáb. Coeficiente de Fugacidade de Pressão e Vapor Saturado

Vai Segundo Coeficiente Virial 11 = (ln(Coeficiente de Fugacidade Saturada do Componente 1)*[R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido)/Pressão Saturada do Componente 1

Pressão Saturada de Comp. 1 usando o segundo coeficiente viral e sáb. Coeficiente de Fuga de Vapor

Vai Pressão Saturada do Componente 1 = (ln(Coeficiente de Fugacidade Saturada do Componente 1)*[R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido)/Segundo Coeficiente Virial 11

Pressão Saturada de Comp. 2 usando o segundo coeficiente viral e sáb. Coeficiente de Fuga de Vapor

Vai Pressão Saturada do Componente 2 = (ln(Coeficiente de Fugacidade Saturada do Componente 2)*[R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido)/Segundo Coeficiente Virial 22

Segundo Coeficiente Virial de Comp. 2 usando Pressão Saturada e Sat. Coeficiente de Fuga de Vapor

Vai Segundo Coeficiente Virial 22 = (ln(Coeficiente de Fugacidade Saturada do Componente 2)*[R]*Temperatura do Sistema de Vapor Líquido)/Pressão Saturada do Componente 2

Excesso de energia livre de Gibbs usando coeficientes de atividade e frações molares líquidas Fórmula

O que é a energia livre de Gibbs?

A energia livre de Gibbs (ou energia de Gibbs) é um potencial termodinâmico que pode ser usado para calcular o trabalho reversível máximo que pode ser executado por um sistema termodinâmico a uma temperatura e pressão constantes. A energia livre de Gibbs medida em joules no SI) é a quantidade máxima de trabalho de não expansão que pode ser extraída de um sistema termodinamicamente fechado (pode trocar calor e trabalhar com seus arredores, mas não importa). Este máximo só pode ser alcançado em um processo totalmente reversível. Quando um sistema se transforma reversivelmente de um estado inicial para um estado final, a diminuição da energia livre de Gibbs é igual ao trabalho realizado pelo sistema em seus arredores, menos o trabalho das forças de pressão.

O que é o Teorema de Duhem?

Para qualquer sistema fechado formado a partir de quantidades conhecidas de espécies químicas prescritas, o estado de equilíbrio é completamente determinado quando duas variáveis independentes são fixas. As duas variáveis independentes sujeitas a especificação podem, em geral, ser intensivas ou extensivas. No entanto, o número de variáveis intensivas independentes é dado pela regra de fase. Assim, quando F = 1, pelo menos uma das duas variáveis deve ser extensiva, e quando F = 0, ambas devem ser extensivas.

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