MEDIDA EXPERIMENTAL E MODELAGEM TERMODINÂMICA DA MASSA ESPECÍFICA E DA VELOCIDADE DO SOM EM ALTAS PRESSÕES PARA O SISTEMA DECALINA+N-HEXADECANO

MEDIDA EXPERIMENTAL E MODELAGEM TERMODINÂMICA DA MASSA ESPECÍFICA E DA VELOCIDADE DO SOM EM ALTAS PRESSÕES PARA O SISTEMA DECALINA+N-HEXADECANO

NASCIMENTO, F. P.; COSTA, A. L. H.; PAREDES, M. L. L.; MEHL, A.; LUCENA, R. S.; PESSOA, F. L. P.

Artigo:

Misturas de decalina (molécula naftênica) e n-hexadecano (alcano linear), apresentam diferenças em forma, natureza química e comprimento de cadeia, podendo ser encontrados em frações de querosene e diesel. Com o objetivo de se avaliar a influência destas diferenças nas propriedades físicas da mistura destes hidrocarbonetos, no presente estudo foram determinadas experimentalmente as massas específicas desses hidrocarbonetos puros e suas misturas binárias, em diferentes composições, nas temperaturas de (313,2, 323,2 e 333,2) K e pressão atmosférica e as velocidades do som nestes mesmos sistemas nas temperaturas de (313,2, 323,2 e 333,2) K e pressões de (0,1, 5, 10, 15, 20 e 25) MPa. A partir destes dados e de definições termodinâmicas foi possível calcular: massa específica em altas pressões, volume em excesso, compressibilidade isentrópica e compressibilidade isentrópica em excesso. Os dados experimentais foram correlacionados com a equação de estado de Prigogine-Flory-Patterson.

Misturas de decalina (molécula naftênica) e n-hexadecano (alcano linear), apresentam diferenças em forma, natureza química e comprimento de cadeia, podendo ser encontrados em frações de querosene e diesel. Com o objetivo de se avaliar a influência destas diferenças nas propriedades físicas da mistura destes hidrocarbonetos, no presente estudo foram determinadas experimentalmente as massas específicas desses hidrocarbonetos puros e suas misturas binárias, em diferentes composições, nas temperaturas de (313,2, 323,2 e 333,2) K e pressão atmosférica e as velocidades do som nestes mesmos sistemas nas temperaturas de (313,2, 323,2 e 333,2) K e pressões de (0,1, 5, 10, 15, 20 e 25) MPa. A partir destes dados e de definições termodinâmicas foi possível calcular: massa específica em altas pressões, volume em excesso, compressibilidade isentrópica e compressibilidade isentrópica em excesso. Os dados experimentais foram correlacionados com a equação de estado de Prigogine-Flory-Patterson.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0286-26186-160598

Referências bibliográficas

• [1] AMORIM, J.A.; CHIAVONE-FILHO, O.; PAREDES, M.L.L.; RAJAGOPAL, K. High-pressure density measurements for the binary system cyclohexane n-hexadecane in the temperature range of (318.15 to 413.15) K. J. Chem. Eng. Data, v. 52, p. 613-618, 2007.
• [2] CHANG, J.S.; LEE, M.J.; LIN, H.M. Densities of binary mixtures of hexadecane with m-xylene and tetralin from 333 K to 413 K and pressures up to 30 MPa. J. Chem. Eng. Data, v. 43, p. 233-237, 1998.
• [3] DARIDON, J.L.; LAGRABETTE, A.; LAGOURETTE, B. Speed of sound, density, and compressibilities of heavy synthetic cuts from ultrasonic measurements under pressure. J. Chem. Thermodyn., v. 30, p. 607-623, 1998.
• [4] GONZÁLEZ-SALGADO, D.; TRONCOSO, J.; PLANTIER, F.; DARIDON, J. L.; BESSIÈRES, D. Study of the volumetric properties of weakly associated alcohols by means of high-pressure speed of sound measurements. J. Chem. Thermodyn., v. 38, p. 893-899, 2006.
• [5] LAMB, J. Physical Acoustics, Principles and Methods (Vol. 2). New York: Academic Press, 1965.
• [6] NASCIMENTO, F.P. Estudo teórico e experimental da velocidade do som em sistemas contendo hidrocarbonetos. Universidade do Estado do Rio de Janeiro: Dissertação de Mestrado, 2012.
• [7] PAREDES, M.L.L.; REIS, R.A.; SILVA, A.A.; SANTOS, R.N.G.; SANTOS, G.J. Densities, sound velocities, and refractive indexes of tetralin + n-hexadecane at (293.15, 303.15, 313.15, 323.15, 333.15, and 343.15) K. J. Chem. Eng. Data, v. 56, p. 4076-4082, 2011.
• [8] PAREDES, M.L.L.; REIS, R.A.; SILVA, A.A.; SANTOS, R.N.G.; SANTOS, G.J.; RIBEIRO, M.H.A.; XIMANGO P.B. Densities, sound velocities, and refractive indexes of (tetralin + n-decane) and thermodynamic modeling by Prigogine-Flory-Patterson model. J. Chem. Eng. Thermodyn., v. 45, p. 35-42, 2012.
• [9] PRAUSNITZ, J.M.; LICHTENTHALER, R.N.; AZEVEDO, E.G. Molecular Thermodynamics of Fluid-Phase Equilibria, New Jersey: Prentice-Hall, 1999.
• [10] ROWLINSON, J.S.; SWINTON, F.L. Liquid and Liquid Mixtures (3rd Edition). London: Butterworths, 1982.
• [11] SILVA, A.A.; REIS, R.A.; PAREDES, M.L.L. Density and viscosity of decalin, Cyclohexane, and toluene binary mixtures at (283.15, 293.15, 303.15, 313.15, and 323.15) K. J. Chem. Eng. Data, v. 54 p. 2067-2072, 2009.
• [12] YE, S.; ALLIEZ, J.; LAGOURETTE, B.; SAINT-GUIRONS, H.; ARMAN, J.; XANS, P. Reálisation d''un dispositif de mesure de la vitesse et de l''atténuation d''ondes ultrasonores dans des liquides sous pression. Revue Phys. Appl., v. 25, p. 555-565, 1990.

Como citar:

NASCIMENTO, F. P.; COSTA, A. L. H.; PAREDES, M. L. L.; MEHL, A.; LUCENA, R. S.; PESSOA, F. L. P.; "MEDIDA EXPERIMENTAL E MODELAGEM TERMODINÂMICA DA MASSA ESPECÍFICA E DA VELOCIDADE DO SOM EM ALTAS PRESSÕES PARA O SISTEMA DECALINA+N-HEXADECANO", p-14746-14753. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0286-26186-160598