Propiedades Termodinámicas de Equilibrio. Determinación de

estado de equilibrio de fases.

Introducción

Los modelos de los proceso químico consiste en un conjunto de ecuaciones que caracterizan el comportamiento de las operaciones unitarias que lo componen. Estas ecuaciones contienen una gran cantidad de términos relacionados con las propiedades físicas y termodinámicas de las sustancias y/o mezclas que constituyen las corrientes del proceso.

Siendo indispensable incluir un conjunto de ecuaciones para el cálculo de estas propiedades a partir de otras variables más simples como la temperatura, presión, composición, y ciertos parámetros empíricos para cada componente.

Propiedades:

Relaciones de equilibrio (Ki: Equilibrio líquido-vapor, KDI: Equilibrio líquido-líquido)

Entalpia molar

Entropía molar

Volumen molar

Propiedades de transporte: viscosidad, conductividad térmica, etc.

Hoy en dia existen numerosos métodos para la estimación de las propiedades mencionadas.

La utilidad de estos métodos radica en su capacidad de estimar las propiedades a partir de una expresión funcional, con pocos parámetros experimentales, con un error aceptable.

Es importante destacar que como todas las estimaciones, son métodos aproximados que involucran un cierto error. Esto es particularmente significativo en casos de diseño crítico donde un pequeño error en las estimaciones de las propiedades termodinámicas puede ser catastrófico para el diseño, introduciendo errores insalvables.

Equilibrio Líquido-VaporSi consideramos dos fases, líquida y vapor (L – V), se debe cumplir en el equilibrio:

TL =TV (Equilibrio térmico)

PL =PV (Equilibrio mecánico)

µL =µV (Equilibrio químico)