USO DE EXCEL EN LAS ECUACIONES CUBICAS DE ESTADOVOLUMEN MOLAR, VOLUMEN ESPECFICO, DENSIDAD MOLAR Y DENSIDAD ESPECFICA O SIMPLEMENTE DENSIDADPara una descripcin exacta del comportamiento PVT de los fluidos sobre intervalos amplios de temperatura y presin, se requiere una ecuacin de estado ms completa que la ecuacin del virial. La ecuacin debe tener la generalidad suficiente para aplicarla a lquidos, adems de gases y vapores. Aun as, no debe ser tan compleja como para presentar grandes dificultades numricas o analticas en su aplicacin.Las ecuaciones polinomiales que son cbicas en el volumen molar ofrecen un acuerdo entre generalidad y simplicidad apropiado para muchos fines. Las ecuaciones cbicas son, de hecho, las ecuaciones ms sencillas capaces de representar el comportamiento de lquidos y vapores.

Volumen Molar (El inverso de volumen molar es la densidad molar) Especfico (El inverso de volumen especfico es la densidad)

Ecuaciones cubicas de estado: Van der Waals, Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong, etc.

La presin de vapor del cloruro de metilo a 60C es de 13.76 bar. Utilice la ecuacin de Van der Waals para estimar el volumen del liquido saturado.

En esta ocasin utilizaremos Van der Waals sus ecuaciones son:

Primero abrimos un documento de Excel.

2.- Insertar una tabla con los datos bsicos:DATOS

SUSTANCIA

PM50.488

T(k)333.15

P(bar)13.76

Tc(k)416.3

Pc(bar)66.8

w0.153

R(cm^3bar/molk)83.14

Ubicacin de las celdas de nuestros datos en este caso PM(C:21),T(C:22),P(C:23),Tc(C:24),Pc(C25),R(C27).3.- insertar una tabla de 2 filas y dos columnas para los valores de a y ba_ E22b_ F22

=

a(E23),b(F23) En la celda E23 colocamos el signo = y escribimos ((27)*((C27)^2)*((C24)^2))/((64)*(C25))En la celda F23 = ((C27)*(C24))/((8)*(C25))

Presionamos enter y obtenemos los siguientes resultadosab

7565544.49564.76643338

Ahora insertamos una tabla de 4 columnas y dos filas Trmino cubico (E26),Trmino cuadrao (F26),Trmino linal (G26),Trmino independiente (H26),

En la celda E26 escribimos 1, en F26(=(-1)*((F23)+((C27)*(C22))/(C23))), en G26(=((E23)/(C23))) y en H26 (=(-1)*((E23)*(F23))/(C23)).Obtenemos la siguiente tablaTermino cubicoTermino cuadradoTermino linealTermino in.

1-2077.709093549821.5476-35609980.6

Insertamos una tabla de 4 columnas y dos filas=(ft^3/Ibmol) v=(ft^3/Ib)=(Ib/ft^3)% error

DATO EX.

60.37

DAT EX (E31) VOLUMEN MOLAR(E20),VOLUMEN ESPECIFICO v(F20),DENSIDAD ESPESIFICA (G20),% error(H20).Seleccionamos E20 CON USO DE SOLVEREN LA CELDA D20 ESCRIBIMOS (=((E26)*(E20)^3)+((F26)*(E20)^2)+((G26)*(E20))+H26)AHORA SELECCIONAMOS LA CELDA E20SELECCIONAMOS SOLVER

SELECCIONAMOS COMO CELDA OBJETIVO D20, EN VALOR DE CELDAS OBJETIVO MINIMO Y EN CAMBIANDO LAS CELDAS E20

FINALMENTE DAMOS CLICK EN REOLVER Y CONOCEMOS EL VOLUMEN MOLAR DEL LIQUIDO SATURADO=(ft^3/Ibmol)

6.70552E-08102.5341974

En F20 (=E20/C21), EN G20 (F20^-1) y EN H20 (((E20-E31)/E31)*100)Obtenemos=(ft^3/Ibmol) v=(ft^3/Ib)=(Ib/ft^3)% error

102.53419742.0308627270.49240157269.842964

El valor experimental es 60.37 cm^3/mol

PLANTILLA TERMINADA Van der Waals 102.53

Redlich-Kwong 71.34

CADA MODELO TIENE DISTINTO PORCENTAJE DE ERROR EN RELACION A LO EXPERIMENTAL PERO EN LA MAYORA DE LOS CASOS EL MODELO DE Redlich-Kwong ES EL MODELO CON UN PORCENTAJE DE ERROR MENOR.