Quelques notes de thermodynamique, par un vénézuélien
Résumé
Introduction
L'objectif principal de cet article est d'étudier l'applicabilité de six équations d'état pour déterminer le volume spécifique de vapeur d'eau surchauffée. La méthodologie utilisée pour cette étude a consisté à diviser l'étude en deux cas A et B et à évaluer les volumes spécifiques en fonction des propriétés thermodynamiques de la pression et de la température. Pour les deux cas, les mêmes équations d'états que celles indiquées ci-dessous ont été utilisées: gaz idéal, Van der Waals, facteur de compressibilité (Z), Redlich-Kwong, Soave-Redlich-Kwong et Peng-Robison
Une fois que les volumes spécifiques ont été déterminés dans les deux cas, des comparaisons ont été effectuées pour déterminer quelles équations présentaient les meilleurs résultats prédictifs.
Outils et méthodes
Pour déterminer le volume spécifique de vapeur d'eau, l'outil informatique MathCad a été utilisé pour gérer la résolution des équations polynomiales cubiques générées par les équations suivantes: Van der Waals, Redlich-Kwong, Redlich-Kwong -Soave et Peng-Robison. Ce type de polynôme a la forme la plus simple dans l’équation de Van der Waals et se présente comme suit:
Dans le cas des autres équations, leur présentation polynomiale et leur résolution ultérieure présentent plus de complications en raison de l'utilisation d'autres paramètres ou facteurs dans leur formulation. En ce sens, l'outil informatique a fourni les calculs nécessaires et a économisé beaucoup de temps pour mener à bien cette étude.
La méthodologie utilisée pour cette enquête a consisté à diviser l'étude en deux cas. Le cas A consistait à déterminer le volume spécifique de vapeur d'eau à température constante, Isotherme = 2459,67 °Ra) et à dix pressions différentes. Et le cas B dans la détermination du volume spécifique de vapeur d'eau à pression constante, Isobara = 100 Psi et à dix températures différentes. Ces propriétés thermodynamiques testées sont les paramètres fondamentaux pour l'utilisation des équations d'état. Le tableau suivant montre les températures et les pressions évoluées :
la température et de la pression évaluées.
Source: L'auteur.
Les équations utilisées pour cette étude sont celles présentées dans leur forme généralisée ci-dessous:
Source: Professeur MSc. Juan Ferrer
Pour les deux cas (A et B), L'équation du facteur de compressibilité a été appliquée deux fois. Un utilisant la valeur de Z basé sur la formulation de IAPWS-95. De l'association internationale pour les propriétés de l'eau et de la vapeur d'eau. (Pour son acronyme en anglais, The International Association for the Properties of Water and Steam). Et l'autre valeur de Z a été obtenue à travers les tableaux du Manuel de l'ingénieur chimiste, Robert J. Perry. SIXIÈME ÉDITION
Pour cette étude, l’équation 1 a servi de base pour effectuer les calculs du volume spécifique idéal. Ces mêmes calculs sont à la base de l’utilisation du facteur de compressibilité (car il s’agit d’un simple produit de Z par l’équation 1). Et de la même manière, ces valeurs ont également servi de point de départ à la résolution du polynôme cubique formé dans le reste des équations (2, 4, 5 et 6) et résolues par le programme informatique susmentionné.
Pour les équations 2, 4, 5 et 6, il était nécessaire d'avoir les termes thermodynamiques suivants propres à l'eau. Ils sont présentés ci-dessous.
thermodynamiques de L'eau.
Source : David Himmelblau
Une fois tous les calculs effectués avec les équations susmentionnées. Nous avons obtenu 140 ensembles de données, représentant les volumes spécifiques de vapeur d'eau, aux différentes températures et pressions étudiées.
Pour l'analyse de ces données, la méthodologie du pourcentage d'erreur a été utilisée. Ce qui nous permet d'observer le pourcentage de déviation entre chaque donnée calculée (volume spécifique, à température et pression fixes) et la valeur considérée comme "théorique" ou "vraie"
Pour cette étude, la vraie valeur a été considérée le calculé par steamtablesonline.com qui repose sur les formulations industrielles du IAPWS-IF97 (2012)
Congratulations @soy-venezuelien! You have completed the following achievement on the Steem blockchain and have been rewarded with new badge(s) :
Award for the number of comments received
Click on the badge to view your Board of Honor.
If you no longer want to receive notifications, reply to this comment with the word
STOP
Noooooooooooooooo!!!!!!!!!!!
Has la versión es español también!!!
A mi me encanta la termodinámica! Y no entiendo ni papa en francés!
Siiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii !!!!!!!
Jejejeje esto es una simple prueba, Ya la version en la lengua de cervantes se hizo, saco cero votos. Claro fue en mis inicios. Ahoro quiero ver que tan pragmáticos son los francófanos versus los dogmaticos de stem-espanol.
Y esto fue algo que presente cuando hice el TSU, hace tiempo mucho tiempo........Tu esta en la Simón Bolivar, son palabras mayores ;-)
This post has been voted on by the steemstem curation team and voting trail.
There is more to SteemSTEM than just writing posts, check here for some more tips on being a community member. You can also join our discord here to get to know the rest of the community!
Merci pour cet article même si on ne peut pas dire que même un enfant de 5 ans pourrait comprendre :D ;-)
Un plaisir pour moi....
Le français n'est pas ma langue maternelle, je l'apprends et je soutiens les traducteurs en ligne.
Toute faute d'orthographe me dit s'il vous plaît
Non c'est juste la complexité au niveau classique (comprendre la thermodynamique...)
OKI OKI Merci
J'espère que vous aimez la deuxième partie... ;-)
Nice read. I leave an upvote for this article thumbsup