Nova equação refina os cálculos de pressão de vapor para diversas condições

O Instituto Coreano de Engenharia Civil e Tecnologia de Construção introduziu uma equação de pressão de vapor. Ele aborda as limitações do método Lee-Kesler, que tem sido um método amplamente utilizado no campo da termodinâmica, oferecendo uma solução versátil e abrangente para cálculos de pressão de vapor em diversas condições.

O estudo é publicado no diário Comunicações de Engenharia Química.

O método Lee-Kesler tem sido um método de cálculo confiável no projeto de processos químicos, particularmente para prever a pressão de vapor com base em propriedades dos materiais. Ao referir-se ao fator acêntrico, ele leva em conta o comportamento não ideally suited e fornece resultados estáveis ​​e precisos, mesmo perto de pontos críticos.

A sua simplicidade – exigindo apenas o issue acêntrico e propriedades críticas – tornou-a uma alternativa preferida à equação de Antoine, que depende de extensos dados de temperatura específicos da substância. No entanto, suas limitações na faixa de temperatura e precisão em temperaturas mais baixas há muito representam desafios.

O Dr. Lee Jaiyeop do KICT desenvolveu esta nova equação, que representa uma melhoria significativa, alcançando uma taxa de erro média impressionante de 0,49%, um pouco melhor que os 0,50% do método Lee-Kesler. Num estudo envolvendo 76 substâncias, superou o método Lee-Kesler em 45 casos.

Mais notavelmente, em temperaturas reduzidas abaixo de 0,7, a equação demonstrou uma taxa de erro média de 0,57%, em comparação com 0,72% do método Lee-Kesler. Esta precisão aprimorada em relativamente temperaturas mais baixas pode ser particularmente valioso para aplicações criogênicas e outras ambientes extremos como a Antártida ou a superfície lunar.

Um avanço importante é sua faixa estendida de temperatura. Embora o método de Lee-Kesler esteja restrito a cálculos em torno de uma temperatura reduzida de 0,7, a nova equação é aplicável em uma ampla faixa, de 0,25 a 0,95. Esta flexibilidade torna-o adequado para substâncias com dados experimentais limitados, abordando os desafios de dependência de dados enfrentados por outros métodos. Consequentemente, fornece um ambiente computacional mais adaptável e eficiente para engenheiros e pesquisadores.

A equação recebeu reconhecimento internacional como uma extensão significativa dos métodos Antoine e Lee-Kesler. Suas aplicações potenciais abrangem diversos campos, incluindo energia, produtos farmacêuticos e monitoramento ambiental. Sua precisão e versatilidade fazem dele uma ferramenta valiosa para enfrentar desafios de alta pressão e baixa temperatura em operações industriais.

Além disso, a equação foi projetada para integrar-se perfeitamente com sistemas de monitoramento baseados em IoT. Essa compatibilidade permite a análise de dados em tempo actual e a otimização de processos, que deverão aumentar a produtividade e a segurança em todos os setores. Ao unir a inovação teórica com aplicações práticas, esta nova abordagem promete estabelecer uma nova referência em cálculos de pressão de vapor.

Dr. Lee disse: “Esta pesquisa não apenas estabelece uma nova referência, mas também introduz uma ferramenta transformadora para a comunidade de engenharia química.”

Ele mencionou que, com sua adoção, espera-se que as indústrias alcancem avanços significativos. À medida que a sua influência cresce, esta equação inovadora deverá deixar uma marca duradoura em várias disciplinas.