manual hsc (cuerpo)
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1.- AVISO Y GARANTA DE DERECHOS RESERVADOS
HSC Chemistry y su documentacin estn registradas con todos los derechos reservados
por la Investigacin Outokumpu Oy. Para su conveniencia, HSC Chemistry no est
protegido contra las reproducciones. Sin embargo, todas las partes de este Software estn
autorizadas nicamente para usted, el titular registrado, y puede ser usado para su propio
uso personal.
Windows Ms & Excel Ms son marcas registradas de Microsoft Corporation, Lotus 123 es
una marca registrada de Lotus Development Corporation, IBM PC & XT & AT & PS/2 son
marcas registradas de la International Business Machines Corporation. Este producto
contiene Actuate Formula One, Copyright 1993-2001 Actuate Corporation. Todos
derechos reservados.
2.- SOPORTE TECNICO
Los usuarios de HSC pueden tambin recibir soporte tcnico para ciertos temas qumicos.
El precio y el tiempo de entrega del soporte dependen del caso. Por favor especificar el
problema qumico, las especies y fases qumicas, as como tambin el modulo de HSC que
usted a utilizado.
El Dpto. de Investigacion Outokumpu Oy le dara una oferta sobre estas bases. El Dpto. de
Investigacin Outokumpu Oy puede tambin ofrecer instalaciones de desarrollo
experimental verstiles, considerar los detalles en:
http://www.outokumpu.com/research/
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3.- ERRORES Y VIRUS
Puede haber errores en el programa y en la base de datos de HSC, a pesar de la preparacin
muy cuidadosa del programa y la base de datos. Los datos originales tambin pueden
contener errores. El programa extrapola datos de HSC a altas temperaturas. Si tales datos
no estn disponibles, este puede tambin llevar en algunos casos a errores significativos!
Infrmenos por favor de algn posible virus o error.
Dpto. de Investigacin Outokumpu Oy
Servicio de Informacion
P.O. BOX 60, FIN-28101 PORI, FINLANDIA
Fax: +358 - 2 - 626 - 5310
E-mail: [email protected]
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4. CONTRATO DE LICENCIA PARA EL USUARIO FINAL DE QUIMICA
HSC.
Titular: Compaa: ________Escuela de Ing. De Materiales_________________
Direccin: ___Av. Juan Pablo II Ciudad Universitaria_______________
Pais: ____Per______________
Titular: Outokumpu Research Oy
Servicio de Informacin
P.O. Box 60, FIN-28101 PORI, FINLANDIA
Fax: +358 - 2 - 626 - 5310
N de Serie de la Licencia Localizada.: ____01-35678_____para _50_ computadoras o
terminales
___________________________ ___03-09-10____
Satu Mansikka Fecha
Servicio de Informacin
Abriendo el paquete sellado del Software el licenciador se pone de acuerdo para fijar los
limites de los trminos del contrato.
Retornando el paquete del programa informtico no abierto junto con el acompaamiento
de los puntos de la investigacin Outokumpu Oy, el concesionario rechaza aceptar los
trminos de este acuerdo y recibir un reembolso completo del precio de compra pagado
por el licenciador del HSC Chemistry excepto el envo.
4.1 La Licencia
El licenciador concede al concesionario una licencia no excluyente para utilizar una copia
de la HSC Chemistry 5.0 (ms adelante designada HSC Chemistry") sobre el nmero de
computadoras concedidas por esta licencia. En una red el nmero de terminales que tengan
acceso a HSC Chemistry, simultneamente o en distintos tiempos, debe estar limitado al
mnimo. Una licencia no excluyente tambin se concede con la documentacin impresa
incluida.
El concesionario utilizara la HSC Chemistry solamente para los propsitos de investigacin
y negocios internos. El concesionario no permitir que ningunos de los grupos terceros
utilicen los materiales autorizados. Sin embargo, el concesionario puede distribuir los
resultados y las aplicaciones creadas usando los materiales autorizados.
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4.2 Uso de los Mdulos de HSC Chemistry y Base de Datos separadamente
El concesionario puede utilizar las partes HSC Chemistry separadamente (mdulo del
clculo, base de datos, etc.) solo en computadoras o terminales distintos. Sin embargo, el
concesionario debe tener la licencia de HSC Chemistry para cada uno de tales
computadoras o terminales que tengan cualesquiera programas o base de datos tomados de
HSC Chemistry.
4.3 Derechos Reservados
Los derechos reservados de reproduccin y otros derechos de propiedad intelectual de
cualquier naturaleza en HSC Chemistry y esta documentacin estn y permanecen en la
propiedad del licenciador.
Por su conveniencia, HSC Chemistry no esta en contra de las reproducciones. Sin embargo,
todas las partes de este software estn autorizadas solamente para usted, al concesionario
registrado, y se puede utilizar para su propio uso personal. Windows Ms & Excel Ms son
marcas registradas de Microsoft Corporation, Lotus 123 es una marca registrada de Lotus
Development Corporation, IBM PC & XT & AT & PS/2 son marcas registradas de la
International Business Machines Corporation.
Derechos de reproduccin 1974, 1981, 1987, 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1997, 1999,
2002
Dpto. de Investigacin Outokumpu Oy
4.4 Ejemplar
Se permite al concesionario solamente hacer una copia de reserva del CD original de HSC
Chemistry para propsitos de archivado y de seguridad. El resto del material autorizado
copiado, en parte o en su totalidad esta prohibida a menos que no a ser que un
consentimiento por escrito previo dado por el licenciador.
4.5 Transferencia de la Licencia
El concesionario puede transferir esta licencia a terceros personas solamente si la
aprobacin escrita de los trminos de esta licencia, firmados por los representantes
autorizados de los terceros, se entrega por adelantado al licenciador. Con la transferencia de
la licencia todas los derechos basados en este acuerdo del concesionario cesan.
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4.6 Garantia
La garanta del licenciador al concesionario de que el material del CD HSC estara libre de
defectos bajo el uso normal. El licenciador substituir el CD defectuoso si es pedido por el
concesionario dentro de un perodo de treinta (30) das desde la entrega. Esta garanta esta
en lugar de las otras garantas, expresa o tcitamente, las cuales pudieron presentarse de
otra manera con respecto al HSC Chemistry. Esta garanta se aplica al CD solamente y no
cubre los programas informticos o la base de datos que se incluyen en HSC Chemistry.
Casi tanto como los programas de Software, la base de datos y los ejemplos de aplicacin
estn como provistos tal como son y sin garanta de cualquier clase.
Los resultados de la HSC Chemistry han sido comparados con clculos manuales y con
otros programas de clculo, todos han dado resultados similares. Sin embargo, el
licenciador no garantiza el funcionamiento del programa o de los resultados que pueden ser
obtenidos usando el HSC Chemistry. A pesar de la preparacin cuidadosa, el programa, la
base de datos y datos originales pueden contener errores y virus. La extrapolacin de los
datos de HSC a altas temperaturas puede tambin a veces llevar a errores significativos. El
concesionario informara al licenciador cualquier virus y error que descubra.
4.7 Responsabilidad
A pesar de todo algunos de los contenidos en este acuerdo, el licenciatario no se har
responsable a la licencia por perdida de beneficios o contratos u otras perdidas indirectas o
consecuenciales o daos surgidos por otras razones. Bajo ninguna circunstancias el
concesionario ser responsable por algn dao en exceso de los precios de compra. El
concesionario no toma la responsabilidad del uso incorrecto del HSC Chemistry.
4.8 Registro
El registro se asegurara de que el concesionario consiga la informacin sobre cualquier
actualizacin que este disponible inmediatamente. El registro puede ser hecho enviando la
carta de registro al concesionario.
4.9 Soporte Tcnico
El precio de HSC Chemistry no incluye el soporte o la consulta tcnica o qumica debido a
los recursos limitados de soporte y al bajo precio del Software. El soporte puede ser dado
para ciertos problemas tcnicos con el software (por ejemplo, instalacin). Sin embargo el
licenciatario esta muy agradecido por todos los comentarios, reaccin, reporte de virus
(email, faxes, etc) por que estos ayudaran al trabajo del desarrollo futuro del software.
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4.10 Ley y Arbitraje aplicable
Este acuerdo ser gobernado e interpretado de acuerdo con la Ley Finlandesa. Los
conflictos que se presentan de este acuerdo deben ser colocados por el arbitraje de un nico
rbitro. El rbitro ser nombrado por la Administracin de Arbitraje de la Cmara Central
de Comercio de Finlandia y las reglas de la dicha administracin deben ser observadas en el
proceso de arbitraje.
4.11 Conformidad con el milenio (Y2K)
HSC Chemistry es un tpico programa de Windows de 32 bit el cual trabaja bajo Windows
95, 98, Me, NT y 2000. El Software de HSC Chemistry realiza diversos tipos de clculos
termoqumicos utilizando una base de datos termoqumica integrada. HSC no utiliza alguna
fecha o unidades de tiempo en estos clculos u operaciones de la base de datos.
HSC Chemistry y todos los mdulos de clculo han sido probados fijando la fecha de la
computadora personal hacia el ao 2000, asi como tambin para los aos despus del 2000,
y no se detecto ningn problema en estas pruebas. Nosotros hemos utilizado algunas
herramientas de terceros grupos (Microsoft, etc) para el desarrollo de HSC Chemistry 5.0.
Sin embargo estas herramientas no utilizan fechas en HSC Chemistry 5.0.
El tema de la Conformidad con el Milenio no hace cambiar de alguna forma los otros
trminos del Acuerdo de la Licencia de HSC antes de usar HSC Chemistry.
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5. CARTA DE REGISTRO
Por favor regrese una copia de esta Carta de Registracin para asegurar su entrada en el
Registro de Licencias de HSC Chemistry. De esta manera usted recibir automticamente
informacin sobre las mejoras de HSC.
Numero de Serie de HSC Chemistry ________01-35678___________________
Licencia de sitio para ___50___ computadoras o terminales
Nombre ___Ranulfo Donato Crdenas Alayo________________________
Titulo ___Dr. En Ciencia de Materiales___________________________
Compaa ___Escuela/Dpto. Ing. De Materiales________________________
Calle ___Av. Juan Pablo Ciudad Universitaria____________________
Ciudad __Trujillo_____________________________________________
Pas __Per_______________________________________________
__________________________ ___________________________________
Tel Fax
[email protected]__________________________
E-mail
Mi computadora ________________________________________________
Yo he ledo y aceptado los trminos de Licencia para HSC Chemistry.
Firma _________________________________ Fecha ____03-09-10______
Por favor regrese a:
Dpto. Investigacin Outokumpu Oy
Servicio de Informacin
P.O. Box 60
FIN-28101 PORI
FINLANDIA
Fax: +358 - 2 - 626 - 5310
O use el internet: http://www.outokumpu.com/hsc/register.htm
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6. LO NOVEDOSO DEL HSC CHEMISTRY 5.0
La nueva versin del HSC 5.0 contiene varias rutinas nuevas de clculo, nuevas
propiedades y una base de datos ms grande con los datos actualizados. El estilo del HSC
ha sido mantenido para minimizar los requerimientos de entrenamiento para los usuarios de
HSC actuales. Las nuevas caractersticas pueden resumirse como sigue:
6.1 Lo ltimo en el modulo de balance de masa y calor
HSC versin 4 calculaba slo un balance por vez. Con el nuevo HSC 5.0 pueden calcularse los 127 equilibrios simultneamente.
Los balances pueden ser conectados, usando las celdas referenciales entre s o construir funciones de cantidad del elemento.
Pueden usarse las temperaturas como variables.
La secuencia de las rutinas son tambin accesibles en forma de diagramas.
Hay un nuevo calculador.
Pueden agregarse figuras a los diagramas.
Se puede enlazar a la nueva calculadora de entalpas de vapor (0.01 - 1000 bar).
Se puede enlazar a la nueva rutina de clculo de Prdida de Calor.
Muchos pequeos detalles se han fijado, por ejemplo rutinas de interaccin.
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6.2 El Nuevo HSC tiene Funciones para Excel 2000
HSC Excel propone funciones como el HSC original con bases de datos disponible
directamente dentro de una normal hoja de clculo de Excel. Aplicaciones altamente
especializadas pueden crear con estas nuevas funciones de suma en Excel.
Estas funciones trabajan como el Excel normal las funciones como la funcin de la SUM.
Por ejemplo, H ("FeO"; 500) los ingresos de la funcin el entalpa de FeO a 500 Kelvin.
Otro ejemplo es WTP ("Na"; "Na2SO4") funcin que devuelve el porcentaje de peso de
sodio en el sulfato de sodio.
Para 45 diferentes funciones de HSC Excel estn disponibles automticamente para ser
ledas de la base de datos de HSC.
6.3 Nueva Barra de Herramientas de Dibujo
La nueva barra de herramientas de dibujo puede ser usado para dibujar objetos grficos
bsicos (lneas, flechas, rectngulos, elipses) en los diagramas de HSC. Por ejemplo, estas
formas pueden usarse para ilustrar las condiciones experimentales. Pueden usarse las
opciones verstiles del formato para editar lneas o colorear, cambiar la lnea y estilos.
El dibujo puede ser creado y editado con el mouse o usando el Editor del objeto los cuales
proporciona valores numricos exactos de edicin. El dibujo de objetos puede ser fijado de
modo que puedan usarse en todos los diagramas o puedan guardarse en los archivos para
ser usados luego.
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6.4 Nuevas Opciones de Diagrama
HSC 4.0 fue capaz de guardar diagramas usando un formato WMF. Ahora ms de 30 formatos de archivo estn disponibles, como JPG, BMP, etc.,
Pueden revisarse los diagramas tambin usando al nuevo HSC Imagen Editor.
Pueden combinarse varios diagramas con la nuevo HSC Imagen Combiner en la misma escala utilizada en X y Y.
Hay una nueva opcin Diagram Grid format as como algunas nuevas opciones del formato para las curvas del diagrama.
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6.5 Amplia base de datos y nuevas Opciones
El nmero de especies en la base de datos se ha aumentado de 15000 a ms de 17000 especies. La calidad de la base de datos se ha mejorado y los rangos de
temperatura se ha extendido; se ha hecho ms de 5000 cambios.
Los Nuevos datos del agua est ahora disponible a las presiones de 0.01 - 1000 Bar.
La limitacin de bsqueda de 2000 especies ha sido retirada de la rutina.
El Nuevo modo de bsqueda se ha agregado (Todos los elementos deben existir).
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Se han agregado la base de datos a las nuevas tablas y diagramas.
Varias otras mejoras pequeas tambin se han hecho.
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6.6 Inclusin de un Mdulo de Equilibrio
Se ha mejorado la fiabilidad del clculo en muchos de los casos de ensayos.
Las Nuevas opciones de bsqueda de la base de datos sin el lmite de 2000 especies.
Las Nuevas Especies Nombradas han sido agregadas en la rutina de bsqueda de la base de datos.
La Nueva rutina de las Advertencias para la extrapolacin de rango de temperatura.
Las pequeas fijaciones como por ejemplo especies de nombres aumentados de 20 a 24 caracteres.
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6.7 Nuevo Mdulo de Prdida de Calor
El nuevo mdulo puede usarse, por ejemplo, para estimar valores de prdida de calor
necesitados en el mdulo de Equilibrio. El usuario debe especificar primero las capas de la
pared, materiales de la capa y espesor. Dos tipos bsicos de clculos pueden llevarse a
cabo:
1 El perfil de temperatura con la prdida de calor fijada y un punto de
temperatura.
2 Perdida de Calor con dos puntos de temperatura fijos adems de la prdida de
calor se estimara el perfil de temperatura.
La rutina de clculo considera conduccin, conveccin y propiedades de la radiacin en
funcin de la temperatura pero los valores fijos tambin pueden ser usados seleccionando el
valor y apretando el botn respectivo. Estos valores fijos se muestran en rojo en la hoja del
clculo.
El perfil de temperatura as como algn otro valor especific tambin pueden representarse
los valores en la forma grfica. El dilogo designado puede usarse para encontrar, por
ejemplo, el espesor mnimo de la capa. Las especificaciones del clculo pueden guardarse
en los archivos para el uso posterior.
El mdulo de Prdida de Calor se integra con tres bancos de datos y dos calculadoras:
Base de datos de la conduccin con 718 sustancias.
Base de datos de la transmisin con 111 sustancias y 4 funciones.
Base de datos de la radiacin con 61superficies de materiales.
Calculo de la radiacin de gas con H2O, CO2, CO, NO, SO2 y datos de CH4
Calculo de la radiacin de partculas. El usuario puede editar o puede agregar los nuevos datos a la base de datos.
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6.8 Nuevo Mdulo de Calculo de Propiedades de Vapor
El nuevo mdulo de Clculo de vapor ofrece una forma mucho ms conveniente para
estimar las entalpas, entropas y densidades de vapor, agua y hielo mucho mejor que
usando las tradicionales Tablas de vapor y Diagramas de Mollier dentro de 4 - 2273 K y
0.01 - 1000 bar. Por ejemplo, pueden necesitarse las entalpas del vapor al calcular el calor
y los equilibrios materiales de calderas o turbinas.
6.9 Nueva Rutina de Ayuda
La nueva rutina de Ayuda contiene toda la informacin, grficos y formulas del manual
imprimible del HSC con un conveniente buscador, impresor, editor y guardador de
opciones.
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6.10 Otras Facilidades
La nueva estructura divide los archivos de HSC en grupos lgicos.
Las tablas HSC ahora tambin tiene soporte de Excel 97 y 2000.
Se ha aumentado el tamao de frmulas de 20 a 24 caracteres en el mdulo de EpH.
Se han mejorado el nmero de propiedades.
Muchos errores pequeos y superficiales arreglados y cambiados etc.
6.11 Nuevo Windows 2000 y Compatibilidad de XP
La Nueva rutina de la instalacin.
La nueva herramienta de programacin recopilada de las versiones usadas.
HSC 5.0 es compatible con Windows 95, 98, NT, 2000 y XP.
6.12 Que es Nuevo en HSC Chemistry 4.0
El nuevo HSC versin 4.0 contiene varios nuevos mdulos del clculo, nuevas propiedades
y un banco de datos ms grande con muchos datos puestos al da. La relacin del HSC
llamado familiar con el usuario se ha mantenido para minimizar los requisitos de
entrenamiento de usuarios de HSC actuales. Los nuevos rasgos pueden resumirse como
sigue:
1. El nmero de substancias en el banco de datos se ha aumentado de 11000 a ms de 15000. Muchos datos viejos tambin se ha puesto al da y se ha extendido.
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2. Los grficos mejorados, impresin y propiedades del formato en todos los mdulos.
3. Los clculos designados en el mdulo de Equilibrio de Calor para las iteraciones automticas.
4. La fiabilidad del clculo mejorada y acelera en el mdulo de Equilibrio. 5. Los Eh-pH-diagramas con la concentracin y lneas de temperatura. 6. Un nuevo Tpp-mdulo para diagramas de estabilidad con ejes de la presin parcial
y temperatura.
7. Un nuevo mdulo del Diagrama para H -, S -, Cp -, G -, DH -, DG - los grficos de T.
8. Un nuevo mdulo de la Mineraloga para la conversin rpida entre las composiciones mineralgicas y elementales.
9. Un nuevo mdulo del Elemento con los datos bsicos de elementos y grficos. 10. Un nuevo mdulo de las Unidades con una calculadora de conversin de unidades
tiles.
11. Muchas de pequeas soluciones y tuning de propiedades basadas en el uso de reacciones.
12. La nueva versin de HSC de 32-bit para Windows 95, 98 y NT. Las secciones siguientes darn una idea breve de estos nuevos rasgos en ms detalle.
La instalacin
La rutina de instalacin del HSC 4.0 se ha puesto al da y se ha hecho ahora compatible
con Windows 95, 98 y NT. Sin embargo, los requisitos del sistema todava son bastante
razonables.
El calor y los Equilibrios Materiales
Se han agregado varios nuevos rasgos al Calor y el mdulo de Equilibrio Material:
1. El nuevo rasgo del clculo Designado puede ser acostumbrado al iterar los valores inconstantes secuenciales para alcanzar ciertos valores del objetivo. Por ejemplo, el
usuario puede poner el cero equilibrio de calor como un objetivo y puede averiguar
la cantidad del elemento que satisface la condicin designada.
2. El rasgo de los grficos le permite al usuario que dibuje diagramas de calor equilibrio clculo hojas. El usuario puede seleccionar uno fcilmente inconstante y
puede ir para el x-eje y algunos otros cuyos valores son arrastrado en el diagrama
como una funcin de cambio x-inconstante.
3. El usuario puede importar fcilmente que MS Excel para el mdulo. Estas hojas pueden usarse para calcular los datos de la entrada para la entrada-hoja o resultados
del proceso del rendimiento-hoja. Los archivos pueden guardarse en el formato
Excel para el tratamiento futuro de resultados.
4. Varias mejoras pequeas y las nuevas propiedades. Por ejemplo, el usuario podra calcular sin rango de valores. Las capacidades de la impresin se han mejorado, por
ejemplo, los ltimos resultados de clculo de temperatura tambin pueden
imprimirse ahora.
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Los Clculos de equilibrio
Los Clculos de equilibrio son uno de la mayora de usos de los mdulos en el software
de HSC, por consiguiente mucho esfuerzo ha estado gastado en mejorarlo. Por ejemplo:
1. La fiabilidad del clculo y velocidad de resolver de Gibbs son buenas que en la versin anterior.
2. El proceso de la formulacin en Excel se ha mejorado. 3. La forma de tabla de especies puede ser fcilmente calcular. 4. Los diagramas pueden imprimirse en cualquier tamao. Un nmero mayor de lneas
puede visualizarse simultneamente aumentando la altura del diagrama impreso.
5. Pueden dibujarse las entalpas de la reaccin en el diagrama. 6. El nmero mximo de sustancias puras en los diagramas se ha aumentado de 99 a
999.
7. Este mdulo de entrada de los archivos ahora para ChemSage 2, 3 y 4 versiones. (ChemSage es una marca de fbrica registrado de GTT-tecnologas)
Pesos frmula
La nueva caracterstica de la calculadora de peso frmula le permite al usuario especificar
la cantidad de las especies en kilogramos o moles. Esto permite al mdulo calcular las
cantidades de elementos adems de las composiciones y pesos de la frmula.
Tpp - los Diagramas de Estabilidad de Fases
Este nuevo mdulo le permite dibujar los diagramas de estabilidad de fase con la
temperatura como el eje x y una presin parcial seleccionada como el eje y. tambin pueden
dibujarse los diagramas con las presiones parciales en ambos ejes. Las presiones parciales
de azufre, oxgeno, el dixido de azufre, el monxido del carbono, etc., puede usarse
dependiendo del sistema seleccionado.
Por ejemplo, estos diagramas pueden usarse para estimar qu tipos de fases prevalecen en
el horno en diferentes condiciones o para evaluar qu sustancias se condensan o que gases
se ponen estables cuando la temperatura baja.
Diagramas Eh -pH
Se usan los Eh-pH-diagramas para estimar las especies que prevalecen en las soluciones
acuosas como una funcin de pH y potencial qumico. Una opcin completamente nueva se
ha agregado a este mdulo. Las nuevas caractersticas pueden resumirse en la lista
siguiente:
1. La nueva rutina podra usarse para combinar varios diagramas con las concentraciones diferentes, temperaturas o elementos principales en un solo
diagrama. Los diagramas de la concentracin tradicionales se usan ampliamente,
pero la temperatura ms especial y los diagramas del elemento principales tambin
pueden dar la valiosa informacin.
2. La posibilidad de cambiar el tamao de diagramas impresos tambin es muy til cuando hay varias reas de estabilidad pequeas en el mismo diagrama.
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3. La seleccin de electrodo de diferente potencial tambin son pueden usarse una nueva caracterstica til, Hidrgeno, Calomel y escala Ag/AgCl
4. La fiabilidad del clculo mejorada. 5. La especificacin de sistema de clculo puede modificarse fcilmente con los
propios datos de energa del usuario. Estas modificaciones pueden ahorrarse para el
uso ms tarde.
H, S, C y G - Diagramas
El nuevo mdulo del diagrama puede usarse para dibujar varios tipos diferentes de
diagramas termoqumicos. Los mismos grficos verstiles y las caractersticas son incluso
imprimiendo como en los otros mdulos. Las caractersticas principales pueden resumirse
como sigue:
1. Pueden dibujarse ocho tipos del diagrama diferentes como una funcin de
temperatura:
H Entalpa (el total)
H Entalpa (latente)
S Entropa
Cp Capacidad calorfica
G Energa de Gibbs
DH
DS
DG (diagrama de Ellingham)
2. Pueden seleccionarse varias especies simultneamente en los diagramas de entalpa
para comparar total o la entalpa latente.
DG diagram (diagrama de Ellingham), ofrece una manera muy rpida de comparar las
estabilidades relativas de sustancias. Por ejemplo, usted puede encontrar fuera que xido o
el compuesto del cloruro es el ms estable. Esta informacin es til al comparar la
reduccin y tendencias de la oxidacin de elementos diferentes.
4. Este mdulo tambin puede usarse para comparar los datos termoqumicos bsicos
de las fuentes diferentes en orden, ver las diferencias y seleccionar los datos ms buenos
para los clculos subsecuentes.
El Mdulo de la mineraloga
Las conversiones de la composicin entre la sustancia (la mineraloga) y anlisis elemental
se necesita a menudo en el trabajo de R&D qumico. El nuevo mdulo de la mineraloga
fcilmente convierte las composiciones mineralgicas en composiciones elementales.
La conversin de la composicin elemental de una sustancia en uno mineralgico es una
tarea ms difcil, por ejemplo, debido a los pequeos errores analticos. Este mdulo ofrece
tres herramientas para convertir anlisis elemental en el mineralgico:
El mtodo resuelve usando matriz algebraica para resolver la mineraloga. Es til si las
cantidades dadas de ataque de los elementos las sustancias dadas exactamente.
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El mtodo reiterativo Automtico que encaja los elementos dados a las sustancias dadas
cambiando los volmenes de la especie para lograr las composiciones elementales dadas.
El Manual del mtodo reiterativo que puede necesitarse sobre todo si el mismo elemento
existe en varias especies.
El Mdulo de los elementos
La conducta termoqumica de especies es basada en las propiedades de elementos. La
situacin del elemento en el sistema peridico nos dice mucho sobre su naturaleza qumica.
El nuevo Mdulo de los Elementos ofrece una manera rpida de comparar las propiedades
bsicas de elementos en el formato tabular y grfico.
El banco de datos contiene los datos en 56 propiedades diferentes de elementos. Como en
otros mdulos de HSC, el usuario se permite modificar y agregar los nuevos datos a este
banco de datos segn los requisitos personales.
El Mdulo de las unidades
Tradicionalmente, varios tipos de energa, se han usado temperatura, masa y unidades de
volumen en los clculos termoqumicos. Por consiguiente, algunas conversiones
inoportunas se necesitan comparar los resultados de las diferentes fuentes. El nuevo mdulo
de Conversin de Unidades es una herramienta fcil para las conversiones termoqumicas
de las unidades rpidas as como en otros campos de la ingeniera. Las caractersticas
tcnicas de este mdulo pueden resumirse como sigue:
Unas 90 cantidades diferentes y 444 unidades estn disponibles. El usuario puede agregar
sus propias unidades y coeficientes fcilmente en el banco de datos de calculadora de
conversin.
El Mdulo de las Unidades tambin ofrece las hojas de los datos para las constantes
qumicas, tamaos de malla de partcula, humedad area y mesas de presin de agua. Estas
mesas pueden modificarse por el usuario segn los requisitos personales.
La Base de datos
La base de datos termoqumicos es una parte esencial de HSC chemistry, porque la
exactitud del clculo resulta de todos los mdulos de HSC depende de la calidad de los
datos bsicos en la base de datos integrado. El trabajo desarrollado considerablemente se ha
llevado fuera que puede resumirse como sigue:
1. El nmero de especies en la base de datos se ha aumentado de 11000 a ms de 15000. Este dato no se evala crticamente, pero da el acceso rpidamente a los
datos y referencias que pueden encontrarse de la literatura.
2. La calidad de la base de datos se ha mejorado y el nmero de especies dobles innecesarias se ha disminuido.
3. Ms all de los datos de apoyo, como la formula estructural, los nombres qumicos, los nombres comunes, que CAS, los puntos de fusin, los puntos de ebullicin, etc.,
se ha agregado a la base de datos.
4. HSC 4 us el mismo formato de la base de datos como HSC 3, por consiguiente, los propios bancos de datos del usuario tambin pueden usarse con el nuevo HSC 4.0.
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5. El procedimiento de la bsqueda para las especies en "Editor del Banco de datos" y "Muestre la base de datos" se han mejorado las ventanas. La especie lista que
muestra la situacin del fsforo ms ntimo ahora si la frmula dada no se encuentra
en la base de datos.
6. Un vnculo directo al mdulo de los grficos se ha agregado a los datos de Cp la opcin apropiada. Esto permite la comparacin fcil de datos experimentales y
tericos.
7. Nota importante: La razn principal para las diferencias pequeas con HSC 3 y 4 resultados del clculo son los nuevos datos en la base de datos HSC 4.
Las mejoras generales
Los grficos, impresin y propiedades del formato as como se han mejorado capacidades
de las formas de la tabla en ms mdulos del clculo. Esto le hace ms fcil para producir
la alta calidad las copias de los resultados.
Se puede ver la mejora que se ha hecho en los pequeos inconvenientes. Sin embargo, ellos
harn la vida del usuario de HSC ms fcil. Este trabajo ha sido principalmente basado en
la regeneracin de los usuarios de HSC.
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7. INSTALACIN AL DISCO DURO
7.1 Requisitos del sistema
El sistema operativo: HSC 32-bit versin : Windows 95, 98 (es recomendado), NT (+SP6), Me
(+Security update + System update), 2000, XP.. Procesador: Pentium 100 MHz o ms rpidamente
Memoria: 64 MB o ms
Espacio del disco: 55 MB (el Arreglo puede necesitar 65 MB temporales)
Monitor: VGA o bien Mouse: Windows compatible
Los requisitos del sistema de HSC son muy tpicos para todos los programas de Windows. Por
ejemplo, un procesador rpido de Pentium, 256 MB de memoria, los videos grficos de tarjeta y el disco duro mejora la eficacia activa decididamente.
Puede aumentarse el disco duro y la velocidad de funcionamiento del HSC con el Sistema de
Windows como herramienta (ScanDskw.exe y Defrag.exe) y sobre todo con el Diskeeper-software.
7.2 La instalacin
HSC se instala de la misma manera como otros programas ms de Windows:
1. No es necesario quitar el HSC viejo 4.0 versin si usted quiere actualizar a HSC 5.0. Todava puede usarse si el nuevo se instalan 5.0 en un directorio diferente. Sin embargo, el HSC 5.0 (beta) las versiones viejas deben ser desinstaladas ante la instalacin del nuevo
HSC 5 en el panel de control de Windows Add/Remove.
2. Cierre todos los programas de Windows, pero no el propio Windows. Note que usted tambin debe cerrar, por ejemplo, el icono de barra MS Office, porque ha cargado algunos programas a la memoria. Por otra parte la instalacin del programa HSC no puede
actualizar las bibliotecas que estn en uso. Puede presionar Ctrl, Alt, Delete ver y cerrar todos los programas corrientes.
3. Inserte el CD de HSC en su unidad. 4. Seleccione Start Run: del Men (o use Agregar Programas en el Tablero de Mando.) 5. Localice SETUP.EXE del CD de HSC y presione Enter. Las respuestas de las preguntas.
Reinicie Windows cuando la instalacin est completa.
Si usted tiene problemas ver captulo 7.4.
Note que usted puede tiene que registra en su computadora como Administrador para instalar HSC
5.0, sin embargo, que esto depende de sus opciones de la computadora y versin de Windows.
La instalacin en un servidor de la red:
1. Use el mismo procedimiento en cuanto a la computadora personal. 2. Repita el procedimiento de la instalacin para cada trmino que debe tener el acceso a HSC.
Instale HSC cada vez en el mismo directorio en el servidor de la red. Este procedimiento de instalacin mltiple requiere:
Copie los archivos HSC.INI en el directorio de Windows de cada terminal.
Copie toda la biblioteca de archivos (* .dll, * .ocx, etc.) en el directorio de Windows\System de cada terminal si necesario.
Copie todos los otros archivos en el mismo directorio de HSC del servidor de la red si necesario.
-
23
Instalacin de HSC y agregar las funciones de Excel
Vea Captulo 27. Agregar las funciones de Excel para mas detalles.
7.3 Notas importantes
La instalacin del programa HSC pondr archivos HSC5.INI en su directorio de Windows y
automticamente ponen al da informacin de mdulos de HSC. HSC chemistry pone al da este
archivo automticamente si usted cambia las escenas HSC chemistry. Sin embargo, usted tambin
puede revisar este archivo por cualquier editor ASCII como el Windows Notepad. Cuando usted empieza el HSC, siempre lee este archivo HSC5.INI que da las escenas predefinidas al programa.
La imagen 1 da un ejemplo de posibles opciones de HSC5.INI. Note que las Propias y Principales bases de datos pueden existir en cualquier unidad o directorio. El orden de filas debe ser igual al
que esta en ejemplo.
-
24
Off/On Warnings'0=Warnings
tsEnergy Uni 'cal=Energy
UnitseTemperatur 'C=eTemperatur
itsDefault Un '[Units]
2=Left
2=Top
9=PaperSize
Marginals PrintingDefault '[Marginal]
0=Italic
-1=Bold
10=Size
Roman New Times=Font
Font DiagramDefault 'Font] [Diagram
0=Italic
-1=Bold
10=Size
NewCourier =Font
Font TableDefault 'Font] [Table
Number Serial :Licence HSC '50000=berLicenseNum
Nameon Organizati :Licence HSC 'OyResearch Outokumpu =onOrganizati
Name User :Licence HSC 'Roine Antti=UserName
Solgasmix ofPath 'SGM.EXE\\HSC5:C=SolGasMix
DatabaseMain ofPath 'CMAINDB5.HS\DATABASES\\HSC5:C=MainDB
DatabaseOwn ofPath 'OWNDB5.HSC\DATABASES\\HSC5:C=OwnDB
serverin HSC ofPath '\\HSC5:C=Terminal
computeryour in HSC ofPath '\\HSC5:C=Server
Path] [HSC
Fig. 1. Caractersticas de archivo de HSC.INI en el directorio de Windows
Si usted reinstala el HSC en el mismo directorio, ningn archivos de sus de sobrescriba el OwnDB5.HSC viejos si usted ha guardado los datos en l, es decir copiar este archivo primero a
algn otro directorio.
-
25
Tambin note que al seleccionar los conjuntos de caracteres y tamaos deben estar disponibles en
su copiadora. Sin embargo, usted tambin puede cambiar despus los conjuntos de caracteres presionando el botn SETTINGS en HSC el Men Principal. Usted puede cambiar la copiadora
predefinida que usa los iconos PRINTERS en el panel d econtrol.
7.4 Instalacin y Problemas de Funcionamiento
Si usted tiene los problemas con instalacin o funcionamiento de HSC:
1. Si usted est usando la primera versin Windows 95 (Aug 15, 95), entonces usted debe
transmitir y debe ejecutar el ltimo OLE32 (404 kb), KERNEL32 (290 kb) y paquete de
Servicio 1 (1235 kb) las actualizaciones de Microsoft de la pgina neta. Estas actualizaciones harn Windows 95 mucho ms estable al ejecutar varias aplicaciones
simultneamente (HSC es hecho de cinco programas separados).
2. Si usted est usando NT 3.51, entonces el camino de instalacin del NT 3.51 paquete y Servicio 5. En Windows NT 4.0 el Corra el espacio de memoria separado colocando en Propiedades, Atajo podra necesitarse la seleccin.
3. HSC 5.0 opera bajo 32-bit en Windows 95, 98, NT, 2000, y/o XP pero no en 16-bit viejo Windows 3.11.HSC 5.0 se ha desarrollado en Windows 98 y Windows 2000.
4. Cierre todos los programas abiertos y anule todos archivos * .TMP de su directorio de C:\Windows\Temp. Esto dar ms espacio del disco duro y eliminar algunos problemas.
5. El programa Scandisk Whit Surface scan. Si encuentra algunos sectores malos entonces en su disco duro que usted necesita un nuevo. El Defrag programa tambin mejorar la
actuacin del disco duro.
El nmero del error: el 0x80070725 en Windows 98
La descripcin: "la versin Incompatible de la matriz de RPC." Este error significa que algunas de
sus aplicaciones ha puesto al da el sistema de archivos de Windows con las versiones malas. Por ejemplo, Windows XP Oleaut32.dll se instala a la computadora en Windows 98. Por favor transmita
y ejecute a lo siguiente que proporciona por Microsoft:
http://download.microsoft.com/download/msninvestor/Patch/1.0/WIN98/EN-US/mcrepair.EXE http://support.microsoft.com/default.aspx?scid=KB;EN-US;q321915 &
Usted tambin puede fundar este archivo del CD de HSC chemistry:
\Microsoft\Win98\mcrepair.exe
Note que los archivos incompatibles con el sistema Windows tambin pueden causar los problemas del navegador con Internet Explorer.
El Error Falta de Proteccin general:
Algunas unidades de impresin pueden causar el error Falta de Proteccin General en las rutinas de grficos de HSC si selecciona como impresora predefinida. Las unidades son HP lser de color, HP Lser 2B, 5L/M, 6P/MP. Si algunas de estas unidades se han seleccionado por defecto como el
valor del cdigo vlido del programa (por ejemplo, divisin por cero dentro de la trampa del error)
bloqueara el sistema operativo de Windows.
Cada intento se hace para evitar este error de unidad de impresin en el nuevo HSC 4, pero si todava existe por favor seleccione otra unidad como el valor por defecto en Windows, por ejemplo,
Posdata o Laserjet versin 4. Usted tambin puede copiar y pegar diagramas a Windows escribe e
imprime stos usando una unidad de impresin por defecto. Usted tambin puede pedirle una copia a una unidad fija a HP.
-
26
Error "Valor de propiedad invlido"
Este problema normalmente ocurre porque algunos conjuntos de caracteres de la pantalla o tamaos
del conjunto de caracteres estn desaparecidos en Windows. Normalmente todos los conjuntos de
caracteres necesarios se instalan simultneamente cuando se instala en Windows, pero a veces no. Este problema puede ocurrir particularmente si se usan de otra manera algunos modos de despliegue
que VGA.
HSC usa sistemas fijos no proporcionales se clasifican segn tamao conjunto de caracteres 9
(Windows 3.1) para desplegar los resultados; si este conjunto de caracteres no est disponible el usuario puede tener un error "valor de propiedad Invlido", por ejemplo apretando HELP, En
Windows 95 y 98 HSC usa el Sistema de conjunto de caracteres no proporcionales 9.
HSC usa el MS Sans Serif font proporcional (Windows 3.1) en todos los Mens; si este conjunto de caracteres est desaparecido de la resolucin de despliegue usada, entonces es posible que no todo
el texto pueda verse en el Men.
Para librarse de este problema, por favor agregue todos los conjuntos y tamaos de caracteres necesarios a Windows que usa el panel de control e icono de los conjuntos de caracteres. De discos
1 y 2 Windows agregar el conjunto de caracteres siguientes a Windows 3.1:
- Fixedsys set #3, Fixedsys set #6, Fixedsys for the IBM 8514,
- El MS Sans Serif (para todos los despliegues) Probablemente no todos stos se necesitan, pero los instala todos slo para asegurarse.
Otros Mensajes de Error
Por favor enve un informe corto de cualquier otro error a la investigacin de Outokumpu Oy, con
una descripcin detallada para reproducir este error. Esto nos ayudar a un extenso mejoramiento
del HSC Chemistry.
-
27
8. INTRODUCCIN
El nombre del programa est basado en el hecho que todas las 14 opciones de clculo
utiliza la misma base de datos termoqumicos que contiene automticamente la entalpa
(H), entropa (S) y capacidad calorfica (Cp) los datos para ms de 17000 compuestos
qumicos. Esta base de datos es equivalente a ms de diecisiete libros de los datos espesos.
El HSC chemistry software le permite al usuario que simule reacciones qumicas y procesos qumicos. Este mtodo no tiene en cuenta todas las variaciones necesarias, como
la velocidad de reaccin y calor, etc. Sin embargo, en muchos casos un acercamiento
termoqumico puede dar la informacin til y verstil fcilmente para desarrollar el nuevo
proceso qumico y mejorando el proceso viejo.
La simulacin perfecta para todos los procesos significa que cualquier proceso qumico
puede disearse completamente en la computadora sin ningn trabajo experimental. Sin
embargo, es an lejano, porque no existe la teora completa o los datos bsicos disponibles
para los procesos qu combinan la termoqumica con xito, y las soluciones no ideales as
como la dinmica (cintica) para todos los procesos. Casi perfecta simulacin puede
lograrse para un solo proceso simple midiendo todos los parmetros necesarios
experimentalmente para modelos de la solucin, los modelos cinticos, as como para
modelos de flujo y de transferencia de calor. Sin embargo, esto necesita varios meses o
aos de trabajo para poder simular un solo paso del proceso. A menudo se necesita un
sistema informtico bastante rpido y grande.
Con el HSC chemistry es posible calcular el equilibrio qumico entre las sustancias puras y
soluciones ideales y tambin algunas soluciones no ideales. Para estos clculos se necesita
los datos de entalpa (H), entropa (S) y capacidad calorfica (Cp) de sustancias. En muchos
casos stos los resultados del clculo pueden simular las reacciones qumicas reales y
procesos con exactitud suficiente para las aplicaciones prcticas. Una ventaja importante
tambin, la especificacin del sistema qumico, el acceso a los datos y por ltimo los
clculos pueden llevarse a cabo en las computadoras personales dentro de pocos minutos.
Por supuesto, el trabajo experimental se necesita para verificar los resultados, porque HSC
no tiene en cuenta los fenmenos cinticos. Sin embargo, HSC ayuda evitar la aplicacin
del ensayo -error, porque da rpida y fcilmente alguna pista acerca de los efectos de
parmetros del proceso en los productos de la reaccin y condiciones del proceso.
Normalmente, los clculos termoqumicos muestran lo que es fsicamente posible o no lo
cual es fundamental para planear investigaciones experimentales.
En el equilibrio termodinmico las velocidades de reacciones y sensibilidad de reacciones
pueden interpretarse como que tienen la misma proporcin. Este estado es slo un caso
especial de fenmenos cinticos.
Varios modelos de solucin estn disponibles en la literatura para describir la no idealidad
de fases de la mezcla. El problema prctico es bastante a menudo una falta de datos vlidos
para los parmetros de la solucin. Aunque no se han instalado modelos de solucin en el
HSC chemistry, pueden tenerse en cuenta las soluciones no ideales hasta cierto punto en los
-
28
clculos de equilibrio incluyendo coeficientes de actividad constantes o las formulas de
coeficientes de actividad simples en el equilibrio.
8.1 La invitacin a los nuevos Autores
Si usted tiene un programa de computadora de termoqumica o los datos termodinmicos
bsicos que pueden ser de inters ms general, por favor enviarlos al autor:
Antti Roine
Outokumpu Research Oy
Apartado postal 60
FIN-28101 PORI, FINLANDIA,
Fax: +358 - 2 - 626 - 5310
Nosotros tambin podemos agregar su cdigo a las versiones futuras de HSC chemistry. La
conexin a la base de datos del HSC y su inclusin en la versin de Outokumpu. La
integracin es ms fcil si el cdigo original es escrito en el VISUAL BASIC, QUICK
BASIC o BASIC.
Pueden transferirse los nuevos datos termodinmicos que estn guardados en la base de
datos de OWNDB5.HSC pueden ser fcilmente transferidos a MainDB5.HSC del Dpto. de
Investigacin de Outokumpu.
8.2 Teora de H, S, C y G
Los clculos termoqumicos son basados en la entalpa H, entropa S, capacidad calorfica
Cp o energa libre de Gibbs G para las especies qumicas. Ellos pueden ser
matemticamente derivados de las observaciones experimentales. La presentacin siguiente
breve y simplificada pero ilustrativa idea de cmo se calcula una cantidad o propiedad
termoqumica.
Entalpa H: El valor absoluto de entalpa H de substancias no puede medirse, pero la
diferencia o gradiente de entalpa entre dos temperaturas pueden determinarse con un
calormetro. La capacidad calorfica Cp a presin constante (calor especfico) puede
calcularse de estos datos usando la Ec. (1).
npp dTdHC ,)/( .. [1]
La ecuacin (1) permite el clculo de entalpa como:
T
Trpf HdTCHTH15.298
)15.298()( [2]
-
29
Donde Hf(298.15) es la entalpa de formacin a 298.15 K y Htr es la entalpa de
transformacin de la sustancia. Las mediciones de calorimetra a diferentes temperaturas
proporcionan la curva de entalpa de Zinc mostrado en la Fig. 2.
La escala de entalpa en la Ec. 2 es fijada definiendo como H = 0 para los elementos en su
estado estable a 25 C y 1 bar., principalmente porque esto es conveniente para los clculos
a las temperaturas elevadas. Esto se llama el estado de la referencia. (Otro punto de apuro
podra ser H = 0 a 0 K, debido a que el movimiento termico de tomos y de los electrones
cesa completamente a esta temperatura.)
La habilidad de una sustancia qumica para absorber o emitir el calor depende de la
temperatura, y por consiguiente la curva en el Fig. 2 no es lineal. Adems, a la temperatura
de transformacin de fase la curva es discontinua, porque el calor que se necesita para la
transformacin de fase (por ejemplo. para los cambios de estructura cristalina, o para el
punto de fusin o ebullicin).
La entalpa de compuestos tambin contiene su entalpa de formar a partir de sus
elementos. Esto es medido usualmente, caloricamente, al colocar los elementos para
reaccionar y formar el compuesto 298.15 K y 1 bar. La entalpa del compuesto es calculada
agregando la entalpa de formacin a la diferencia del entalpa experimental, H(T), H(298),
vea la Fig. 3.
Los valores de la entalpa del zinc gaseoso puede extrapolarse a bajas temperaturas como es
mostrado en la Fig. 2 por la lnea punteada. El estado referencial para el zinc a 25 C y 1
bar. es un cristal hexagonal. La entalpa del zinc gaseoso es 130.415 kJ/mol mucho ms
grande comparado con la del zinc slido puro a 298.15 K. Esta cantidad de calor se necesita
evaporar un lunar de cinc en 25 C y 1 bar., se llama la entalpa de formacin del gas de
zinc a partir del zinc slido.
-
30
- 20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0 200 400 600 800 1000 1400
H, kJ/mol Enthalpy of Zinc Sulfide
gas
liquid
solid 7.322
115.311
298.15 K
0
Temperature, K
130.415
La
Fig. 2. Entalpa de zinc puro a 0 K y 1400 K con respecto al Zn slido, hexagonal a 298.15
K.
La fig. 3. Entalpa del sulfuro de zinc (). Diferentes entalpas a H(T) y H(298) () y las
entalpas de formacin medidas por el calormetro. La transformacin de la estructura
cristalina a 1293 K.
-
31
Entropa S: los valores de entropa absolutas pueden calcularse de la capacidad calorfica
experimental usando la ecuacin (3) y la integracin numrica.
T
trtr THdTTCpSS15.298
/)/()15.298( [3]
Donde S (298.15) es la entropa normal de la sustancia que puede calcularse integrando
Cp/T en funcin de 0 a 298.15 Kelvin, T es la temperatura y Htr es la entalpa de
transformacin de fase a una temperatura Ttr, vea el Fig. 4.
Las entropas de sustancias cristalinas se acercan a cero a 0 K. Esta observacin
experimental es compatible con la tercera ley fundamental de la termodinmica. Si la
entropa se entiende como una medida de desorden, el desorden alcanza su mnimo al cero
absoluto y en las estructuras cristalinas perfectas.
Capacidad Calorfica Cp: La capacidad calorfica absoluta de sustancias a presin
constante puede calcularse como una primera derivada de la curva de entalpa en la Fig. 2,
usando la Ecuacin (1). La curva de la capacidad calorfica es discontinua a las
temperaturas de transformacin de fase, vea la Fig. 5. Los valores de capacidad calorfica
de sustancias cristalinas en el equilibrio se acercan al valor cero a 0 K.
La dependencia de la capacidad calorfica con la temperatura a elevadas temperaturas no
puede ser predicha tericamente por la termodinmica. Una correlacin totalmente
matemtica se adopta por consiguiente para encajar las capacidades calorficas
experimentales. La ecuacin de Kelley se usa en todo este programa de la siguiente manera:
26253 101010 TDTCTBACp [4]
Donde A, B, C y D son coeficientes estimados de los datos experimentales.
Energa Libre de Gibbs G: La estabilidad mutua de sustancias (los elementos,
compuestos, los iones, etc.) no puede compararse usando las funciones de entalpa, entropa
o la capacidad de calor solamente. Tiene que hacerse usando la energa libre de Gibbs
definida por la ecuacin (5). La energa de Gibbs del zinc puro ha sido calculada usando
esta ecuacin y los datos en las Figs. 2 y 4. Los resultados pueden verse en la Fig. 6.
TSHG [5]
Mtodos experimentales: Muchos mtodos experimentales y tericos estn disponibles
para evaluar datos bsicos de la termodinmica como entalpas, entropas y de capacidad
calorfica es prctico describir en este contexto. Normalmente un anlisis crtico de los
valores es basado en una correlacin simultnea completa de datos termoqumicos de las
diferentes fuentes, mtodos de la medida (el calormetro, el espectroscopio, la fuerza
electromotriz, la solubilidad, etc.) y los clculos tericos. Ms informacin de los mtodos
de evaluacin puede encontrarse, por ejemplo, en las referencias mencionadas en los
Captulos 32 y 33.
-
32
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 200 400 600 800 1000 1400
S, J/(mol*K) Entropy of
Zinc
Temperature, K
solid
liquid
97.721
gas 298.15 K
41.631
160.415
10.571
Fig. 4. Entropa del zinc calculada de la capacidad calorifica experimental, por la Ec. (3).
0
5
10
15
20
25
30
35
0 200 400 600 800 1000 1400
liquid
solid
Cp, J/(mol*K) Heat Capacity of
Zinc
gas
298.15 K
bp = 1180 K mp = 692.7 K
25.403
Temperature, K
Fig. 5. Capacidad calorfica del zinc desde 0 K a 1400 K calculado de los datos del
calormetro, por la Ec. (1).
-
33
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
0 200 400 600 800 1000 1400
G, kJ/mol Gibbs Energy of
Zinc
298.15 K
692.7 K
1180 K
-12.412
-33.841
-74.825
solid
liquid
gas
Temperature, K
Fig. 6. La energa libre de Gibbs del zinc desde 0 - 1400 K calculada de los valores de
entalpa y entropa usando la Ecuacin (5).
Formato de datos en las Bases de datos de HSC: Tradicionalmente, los valores de la
capacidad calorfica experimental Fig. 5 se ha usado la ecuacin emprica (4). Los
coeficientes A, B, C y D proporcionados por el HSC slo es vlido en los rangos de
temperatura limitados. Normalmente los rangos de temperatura estn igual que los rangos
de estabilidad del slido, lquido y estados gaseosos de las sustancias.
Los coeficientes de capacidad calorfica pueden guardarse en la base de datos de HSC
como los datos se colocan para cada rango de temperatura, junto con los valores de la
entalpa y la entropa para la formacin y transformaciones. El primer juego de datos
contiene la formacin de la entalpa Hf (298.15). La entropa normal S y los coeficientes A,
B, C y D para la formacin ms estable de la sustancia a la temperatura ambiente. El
segundo juego contiene la entalpa y entropa de transformacin as como los coeficientes
para el segundo rango de temperatura, etc. Para los detalles extensos, vea Captulo 28.11.
La tabla 1 muestra los datos termodinmicos del zinc extrados de la base de datos principal
del HSC. Los mismos valores de entalpa pueden encontrarse en el Fig. 2, as como el valor
de entropa en la Fig. 4. Los valores de los coeficientes A, B, C y D se han derivado de la
capacidad calorfica experimental, Fig. 5, usando curva apropiada y la Ecuacin (4), vea
Captulo 28.12.
Note que los datos para las sustancias gaseosas como Zn (g) se ha guardado separadamente.
Por ejemplo, permite seleccionar tambin clculos de equilibrio con las sustancias gaseosas
debajo de sus puntos de ebullicin.
-
34
Tabla 1. Los datos termoqumicos de zinc extrados de la base de datos de HSC.
Species State Enthalpy Entropy Heat Capacity Cp Temperature Range
H S A B C D T1 T2
kJ/mol J/(mol*K) J/(mol*K) K K
Zn s 0,000 41,631 20,736 12,510 0,833 0,000 298,150 692,655
Zn l 7,322 10,571 31,380 0,000 0,000 0,000 692,655 1180,000
Zn(g) g 130,415 160,984 20,786 0,000 0,000 0,000 298,150 2000,000
Pueden calcularse todos los datos termoqumicos requeridos en HSC y sus mdulos,
incluso la capacidad calorfica, entalpa, entropa y energa libre de Gibbs de las sustancias,
son calculados de los datos bsicos en sus bases de datos que usan las Ecuaciones (1)-(11).
El HSC chemistry siempre utilizar automticamente las ecuaciones necesarias.
Reacciones qumicas: Las funciones termodinmicas de entalpa, entropa y la energa
libre de Gibbs para una reaccin qumica es calculada como la diferencia entre los
productos y reactantes, usando las Ecuaciones (6) - (9).La constante de equilibrio K que
normalmente necesita puede calcularse usando la Ecuacin (11). El significado fsico de
estas funciones y valores se describir en ms detalle en los Captulos 10.1 - 10.4.
Reaccin qumica: dDcDbBaA ... [6]
Entalpa de reaccin:
...)**(...)**()reactantes()( BACCr HbHaHdHciHiproductosiHiH [7]
Entropa de reaccin:
...)**(...)**()reactantes()( BACCr SbSaSdSciSiproductosiSiS [8]
La energa librede Gibbs de reaccin:
...)**(...)**()reactantes()( BACCr GbGaGdGciGiproductosSniGiG
[9]
La constante de equilibrio: ...*][*][
...*][*][ba
dc
BA
DCK [10]
)/(ln RTGK r [11]
-
35
Donde se han usado las abreviaciones siguientes:
[A] = actividad o la presin parcial de especies A, B, C, etc.,
a = el coeficiente estequiomtrico de especies A en la reaccin
= el coeficiente del estequiomtrico de una especie en la reaccin (un, b, c,...) R = constante de los gases = 1.987 cal/ (Kmol) = 8.314 J/(Kmol)
T = La temperatura en K
-
36
9. INSTRUCCIONES DE OPERACION
9.1 Inicio del HSC
La manera ms fcil de empezar el HSC chemistry es haciendo doble clic en el icono de
HSC del programa general en Windows usando el Mouse. En unos segundos la
computadora carga el HSC en la memoria y carga el men principal del HSC en la pantalla,
ver la Fig. 1.
9.2 El Men principal de HSC
Fig. 1. El Men Principal de HSC chemistry.
La versin actual de HSC tiene catorce mdulos del clculo y una base de datos de
elementos y compuestos que pueden verse presionando los botones respectivos en el men
principal ver Fig. 1. La opcin se selecciona haciendo doble click en el botn respectivo
con el mouse o usando la tecla Tab y Enter keys.
Todas las opciones de clculo tienen varias opciones de impresin para las tablas y
diagramas en formato requerido. Sin embargo, algunas opciones usan por defecto las
caractersticas de impresin, esas caractersticas se pueden modificar, apretando el botn
SETTINGS en el men principal, ver la Fig. 1. Para una descripcin de HELP vea Captulo
9.4.
-
37
9.3 Caractersticas de Impresin
Fig. 2. Los conjuntos de caracteres seleccionados para las tablas y diagramas.
Las caractersticas de las impresiones para tablas y diagramas estn separadas, sin embargo
slo un tipo del conjunto de caracteres y el tamao puede seleccionarse a la vez. Luego
presionando SETTINGS en el men principal, Fig. 1, el programa le muestra caractersticas
de impresin en entorno Windows, ver Fig.2. Por favor use los pasos siguientes para
seleccionar la fuente:
1. Presione FONT en el grupo TABLE FONT 2. Seleccionar el FONT TYPE de la lista. Una fuente no proporcional se recomienda para las tablas por ejemplo: lnea de
impresin, mensaje nuevo y mensaje.
3. Seleccione el tamao de la fuente y estilo (regular, negrita), el tamao recomendado es 8 - 12.
4. Presionar FONT TYPE en el grupo DIAGRAM FONT. 5. Seleccionar FONT TYPE de la lista, puede usarse no proporcional y proporcional
FONTS.
6. Seleccione el tamao de fuente y estilo (regular, negrita), el tamao recomendado es 10 - 12.
7. Cambiar mrgenes superiores e inferiores si necesario.
Una muestra de fuente es encontrada en el Windows, todo el timpo. Apretando el botn OK
las fuentes y tamaos son guardados en el archivo de HSC5.INI en el directorio de
Windows. El archivo HSC5.INI puede ser editado tambin con el editor ASCII-editor. HSC
siempre lee los archivos HSC.INI al empezar, por consiguiente se usa el tipo y tamao
usado ltimamente. Vea Captulo 7.3. Para una descripcin del archivo de HSC5.INI.
Para retornar al men principal, hacer click en CANCEL. La impresora predeterminada
puede ser cambiada con el panel de control.
-
38
9.4 Uso de HSC HELP
El nuevo mdulo HSC HELP contiene toda la informacin, grficos y formulas del manual
HSC que se puede imprimir, con la conveniente seleccin del tema,. El "Manual de Ayuda"
es dividido en 34 captulos cada uno en su archivo separado. Estos archivos estn en Word
2000 formato y localizados en el archivo HSC5\Help.
Casi todos mens de HSC tienen una seleccin de HELP que abre el mdulo de HSC Help
y despliegues el captulo correspondiente al manual. La fig. 3 muestra la ayuda para el
captulo 10. Las Ecuaciones de la reaccin.
Fig. 3. Mdulo de HSC HELP con el mdulo de Ecuaciones de Reaccin seleccionado, vea
la Fig. 1 en Captulo 10.
El marco izquierdo enumera todos los captulos de ayuda disponibles y la seleccin actual
despliega el marco correcto. Pulsando el botn en un captulo en el marco izquierdo cargar
automticamente y muestra el captulo en el marco correcto. Para imprimir el captulo
actual, seleccione el men File/Print.
Tambin es posible buscar las palabras claves usando los manuales. Simplemente
seleccione la etiqueta SEARCH del marco izquierdo y escriba la palabra clave deseada en
el textbox. Presionando el botn LIST TOPICS se despliegan todos los captulos que
contienen la palabra clave. Puede seleccionarse el captulo deseado y presionando el botn
FIND NEXT, la prxima entrada se despliega contiendo la palabra clave. La fig. 4 muestra
una bsqueda dirigida usando el KEYWORDS stream.
-
39
Fig. 4. Buscando palabras claves usando manuales.
El HSC Help editor permite al usuario ver manualmente y editar los captulos de ayuda.
Edit/Edit CURRENT DOCUMENT selecciona el men para abrir al editor para el captulo
actual. El modo de editar puede ser til cuando, por ejemplo, imprimiendo slo unas
pginas o una parte seleccionada de un captulo. Varias de las tpicas opciones de texto del
procesador estn disponibles en el Editor de Ayuda. HSC Help Editor lee y escribe archivos
en Word 2000 y apoya la mayora de las caractersticas de Word 2000 pero no todos, es
decir no es compatible con el 100% de Word 2000. La fig. Muestra el modo edicin para el
Captulo 11. El calor y balance de materia.
Note que usted tambin puede agregar sus propios archivos al HSC5 \ Help-folder y HSC
Help-routine leer estos automticamente.
-
40
Fig. 5. HSC Help, Modo editar.
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10. REACCINES QUIMICAS
Haciendo clic en el botn REACTION EQUATIONS en el men principal muestra la
ventana para las reacciones qumicas, vea la Fig. 1. Con esta opcin de clculo usted puede
calcular la capacidad calorfica, entalpa, entropa y la energa libre de Gibbs para una sola
especie as como reacciones qumicas entre elementos o sustancias puras.
Vea las definiciones de su estado de referencia, la notacin vlida y abreviaturas aceptadas
en este programa, para cada formula qumica usada. Ver captulo 28. Correspondiente a la
base de datos, captulo 2.
10.1 Una Sustancia Qumica
Fig. 1. Ventana de reacciones qumicas de HSC chemistry.
Fig. 2. Datos termodinmicos de A12O3 (almina) desplegada por la opcin REACTION
EQUATIONS de HSC chemistry.
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Escribiendo una frmula qumica en la caja de RECTION EQUATION o CHEMICAL
FORMULA, al presionar OK se obtendr datos termodinmicos parecidos a los mostrados
en la fig.2 o en los libros como kubachewski. El programa HSC, sin embargo,
proporcionara los resultados ms rpidamente y exactamente a esas temperaturas que usted
realmente quiere. Por favor siga estos pasos:
1. Escribir una frmula qumica en el box de la Fig., 1.
Por ejemplo: Fe, Na2SO4, Al2O3, SO4(-2a), H(+a) o SO2(g).
Tener cuidado en respetar la notacin convencional para este programa, propuesto
en el captulo 21.2.
2. Seleccionar el lmite inferior y superior de la temperatura a la que se requiere
obtener los resultados.
3. Seleccionar las unidades de Temperatura y Energa, pulsando los botones
correspondientes.
4. Seleccione el formato para los resultados.
Normal (escala absoluta): H(especies), S(especies) y C(especies)
Este formato se usa por ejemplo en la recopilacin de datos hechas por I. BARIN,
O., Knacke, y O. Kubaschewski.
Delta (Funciones termodinmicas de formacin):
H = H(especies) - H(elementos) S = S(species) - S(elementos) G = G(species) - G(elementos) G = G(ions) - G(elementos) + el z/2*G(H2(g)) - el z*G(H(+a)) z = carga.
Este formato se usa por ejemplo las Tablas NBS 82.
5. La opcin COLLECT TO SHEET colecciona las tablas en la misma hoja.
6. Seleccionar la opcin SHOW TRANSITIONS si desea ver la temperatura de
transformacin de fase, as como los cambios de estructura y de fusin.
7. Seleccione la opcin CRISS-COBBLE si desea extrapolacin para la capacidad
calorfica de especies acuosas, vea Captulo 21.4.
8. Presionar CALCULATE (o ENTER) para conseguir los resultados en la pantalla.
9. Presione PRINT para imprimir los resultados, ver Fig. 2. Notar que se puede
coleccionar varios sets de resultados en la misma hoja si usted ha seleccionado la opcin
COLLECT TO SHEET en la Fig. 1. Usted puede aclarar la hoja entera apretando CLEAR.
10. Presionar COPY ALL para mostrar todos los resultados en el Portapapeles, entonces
usted puede pegar los resultados fcilmente a otras aplicaciones de Windows, por ejemplo,
para MS-Excel, ver Fig. 2. Es posible copiar y pegar volmenes de celdas individuales a
otras aplicaciones.
11. Si se quiere guardar una frmula qumica y los resultados en un archivo tipo ASCII
presionar SAVE, ver Fig. 2. Usted puede leer estos y se puede regresar a ellos usando FILE
OPEN, ver Fig. 1.
Note que SAVE guarda todo lo seleccionado en la Fig. 1, usted puede regresar usando
FILE OPEN. El botn FILE OPEN HSC 2 lee solamente los archivos de HSC 2.0 que
devuelven slo la frmula, pero no el rango de temperatura.
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NOTAS:
1. Usted puede fcilmente verificar los datos bsicos de la base de datos que se ha
usado en los clculos de mdulo REACTION EQUATIONS. En el Fig. 1
selecciona la frmula qumica de la box, luego presionar PEEP DATABASE. El
mismo procedimiento puede seguirse en la Fig. 2 presionando el botn del
Mouse correcto o seleccionando EDIT del men.
2. La tabla en la Fig. 2 tienen algunas funciones de formato y copiado, que ayudan a
copiar o imprimir los resultados de otras tablas. Estas caractersticas de ayuda para crear
una buena copia e impresin de los resultados para varios propositos.
3. El buscador del HSC para los datos de las especies primero lo busca de la base de
datos (OwnDB5.HSC). Si no encuentra una especie all, buscar en la base de datos
Principal (MainDB5.HSC). Por consiguiente HSC siempre usa los datos de ambas
bases de datos.
4. Si usted selecciona Delta-format para los resultados, HSC tambin buscar
los datos para los elementos necesarios y calcular las funciones de la formacin de
entalpa, entropa y energa libre de Gibbs. Normalmente los datos experimentales
originales estn en este formato: sin embargo, a veces la comparacin de datos en este
formato puede ser ms difcil porque las fuentes de los datos usan a menudo los datos
diferentes para los elementos.
5. HSC har una extrapolacin para la capacidad calorfica de especies acuosas, a
temperaturas elevadas (> 25 C) si se selecciona la opcin del Criss-Dobble. La
extrapolacin no se hace de los coeficientes A y B de capacidad calorfica A,
B, C y D existen en la base de datos de HSC chemistry. La extrapolacin errnea aumenta
rpidamente a las temperaturas ms altas. Se da ms informacin sobre la
extrapolacin en Captulo 28.4.
6. Para especies acuosas y inicas se recomienda trabajar:
A baja temperatura = 25 C
La temperatura superior = 300 C
Intervalos de 25 C
10.2 Resultados Para Una Sustancia Qumica
Despus de presionar el botn CALCULATE en la vista previa, ver Fig., 1, usted llegar a
la ventana de los resultados, en la Fig., 2. De estos resultados se puede guardar o imprimir:
1. Presiona PRINTER si usted desea recalcular los resultados ms adelante. El botn SAVE el tambin guarda las especificaciones usadas en la Fig. 1. Usted puede leer
estos archivos en HSC para despus ser usadas con el FILE OPEN, vea Fig. 1.
2. Presionar PRINTER si usted quiere una copia del papel. Si usted ha seleccionado la opcin COLLECT TO SHEET en la Fig. 1, entonces todos los resultados se
colocarn en la misma hoja y pueden imprimirse juntos. CLEAR borrar los
resultados de la hoja.
3. Presione COPY para copiar los resultados de celdas seleccionadas en el Portapapeles, entonces usted puede pegar los resultados, por ejemplo, fcilmente a
MS -Excel, vea Fig. 2.
4. Presione COPY ALL para copiar todos los resultados de la hoja en el Portapapeles, entonces usted puede pegar los resultados, por ejemplo, fcilmente a MS -Excel,
vea Fig. 2.
5. Presione OK para retornar a la ventana anterior de Windows.
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10.3 Reacciones Qumicas
El fig. 3. Los datos de entrada para los clculos termodinmicos para Reacciones Qumicas.
Fig. 4. Resultados de clculos termodinmicos para reacciones qumicas.
Usted puede escribir casi cualquier clase de reacciones qumicas en el box REACTION EQUATION del HSC, Fig. 3. Aqu algunos ejemplos de reacciones validas segn la sintaxis del programa:
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S(g)3H + 2Al(OH) = O6H + 3S(-2a) + 2Al(+3a)
(-a)NO + H2O + 2NO(g) = 2H(+a) + (-a)3NO
-e + Ag(+a) = Ag
-2e + 2H(+a) + (g)1/2O = OH
-2e + 2H(+a) = (g)H
OH(-a) + H(+a) = OH
SCu = S +2Cu
232
32
22
2
2
2
Escribir la reaccin qumica en el box, vea Fig. 3. Si usted no ha dado los coeficientes
estequiomtricos para las especies, usted puede presionar BALANCE EQUATION, para
resolver los coeficientes desconocidos. El botn de equilibrio resuelve los coeficientes en
base a las ecuaciones de equilibrio de elemento. Por consiguiente no puede resolver los
coeficientes desconocidos si su nmero es ms grande que el nmero de elementos en la
reaccin correspondiente.
En el lado derecho del botn usted puede dar un multiplicador que se usar para multiplicar
todos los coeficientes en la reaccin qumica. El valor predefinido es 1 que el coeficiente
estequiomtrico ms pequeo es 1.
Se puede continuar de la misma manera como a lo hecho en el Captulo 10.1 chemical formula. Note que el Formato del Delta y Show Transitors no tienen el efecto en los resultados, porque la entalpa y energa libre de Gibbs de una reaccin estn por definicin
en el formato del Delta.
HSC calcula la estequiometra de la reaccin dada por el usuario, y describe errores si el
balance del elemento es incorrecto.
El ejemplo en el Fig. 3 se refieren al proceso Mond que permite refinar el nquel impuro.
En el proceso el nquel impuro se trata primero con el gas de CO a 60 C para evaporar el
nquel como un gas carbonilo. En la segunda etapa, se aumenta la temperatura del gas hasta
200 C para descomponer el carbonilo, en nquel puro y CO. Este proceso trabaja en base al
equilibrio de esta reaccin que es hacia la derecha (K>1) a bajas temperaturas y hacia el
lado izquierdo (K < 1) a temperaturas altas. La reaccin es exotrmica (H es negativo) a las temperaturas absolutas.
La presin de vapor p puede calcularse escribiendo la reaccin qumica para la reaccin de
vaporizacin en cuestin. Por ejemplo, para el magnesio puro en equilibrio es Mg = Mg(g),
Fig. 5. La actividad de magnesio puro es 1 y as la presin de vapor en bar es igual al
equilibrio constante segn Ec. (10) en la introduccin del Captulo 8. Y tambin la Ec. (1).
ver la Fig. 6.
pMg = aMg / pMg =K [1]
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Si una sustancia vaporiza en varios componentes, todos ellos deben tenerse en cuenta. La
presin de vapor total es entonces la suma de todas las presiones parciales individuales, si
se comporta idealmente como fase gaseosa.
Usted tambin puede calcular las reacciones ms complicadas. Primero escriba la reaccin
como se ha mostrado en la Fig. 7, presionar BALANCE para balancear los coeficientes, vea
la Fig. 8 y finalmente presionar CALCULATE para obtener los resultados, ver la Fig. 9.
Note que para las reacciones inicas acuosas HSC tambin calcula el potencial del
electrodo contra Electrodo de Hidrgeno Normal si el electrn (e -) se usa en la frmula.
Usted puede calcular los balances de masa en moles, gramos y litros para cualquier
reaccin. La especie no necesita estar en la base de datos de HSC.
Fig. 5. Entrada de los datos de reacciones qumicas para los clculos termodinmicos.
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Fig. 6. La constante equilibrio K es igual a la presin de vapor en atm segn la Ec. (1) si la
actividad de magnesio es 1. El punto de ebullicin de magnesio es aproximadamente ms
all de 1100C su presin de vapor excede 1 atm.
Fig. 7. Escriba la reaccin qumica sin los coeficientes estequiomtricos y presionar
BALANCE EQUATION.
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Fig. 8. Presione CALCULATE para obtener los resultados.
Fig. 9. Resultados para una reaccin inica acuosa.
Los datos usados para calcular los resultados pueden desplegarse seleccionando una
sustancia en la reaccin qumica del box, ver la Fig. 3 y presionando PEEP DATABASE.
El mismo procedimiento puede encontrarse en la ventana de Resultados, ver Fig. 4,
presionando el botn derecho del Mouse. La base de datos se muestra en el Fig. 10.
INSERT se usa para ingresar una formula o especie en la reaccin qumica de box.
REMOVE sirve para eliminar una especie de la reaccin. Note que lo seleccionado y
editado en la Fig. 10 no tienen efecto en la base de datos de HSC.
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Fig. 10. Ventana de la base de datos.
10.4 Resultados de las Reacciones Qumicas
El funcionamiento de los botones en la Fig.3 se describe en el captulo anterior. El
significado de los resultados puede resumirse como lo siguiente:
1. Si la constante de equilibrio K es < 1 (o log(K) < 0) la reaccin va a la izquierda. 2. Si la constante equilibrio K es > 1 (o log(K) > 0) la reaccin va a la derecha. 3. Entalpa negativa H de una reaccin significa que ella es exotrmica, es decir que
genera calor, Ecs.7 y 8. en la introduccin.
4. Entalpa positiva H de una reaccin es endotrmica, es decir necesita calor, Ecs. 7 y 8. en la introduccin.
5. El Formato DELTA no tiene el efecto en los resultados de las reacciones qumicas. 6. En las reacciones inicas el potencial E representa el potencial electroqumico (en
Voltios) respecto al Electrodo de Hidrgeno estndar.
7. La constante de equilibrio K usando la Ec. 11 en la introduccin del captulo 8.
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11. BALANCE DE CALOR Y MATERIALES
Fig. 1. Cuadernillo de balance de trabajo con las hojas IN1, OUT1 y BAL.
Los clculos en el balance de calor son usualmente llevados a cabo para el desarrollo de
nuevos procesos qumicos para la mejora de estos, debido a que ningn proceso puede
funcionar si existe demasiada liberacin de calor o si existe una falta de energa trmica
para mantener la temperatura de reaccin. Este mdulo calcula los balances de energa
reales o mximos, con un determinado nmero de balances de masa como condiciones
lmite pero no los balances tericos a condiciones de equilibrio.
La aplicacin del balance de calor siempre contiene las hojas IN1, OUT1 y BAL. Un par de
hojas IN1 y OUT1 son llamadas rea de balance, las cuales pueden ser consideradas como
un control de volumen. Un nmero total de 127 reas de balance son las que se pueden
insertar para crear un cuadernillo de rea de balance mltiple. Los cuadernillos del rea de
balance mltiple son explicados con mas detalle en el capitulo 10 (reas de balance
mltiple). Para simplicidad, solo la primera rea (IN1, OUT1) ser descrita en los
siguientes captulos.
La idea bsica del modulo de balance de calor es que el usuario especifica las especies IN1,
OUT1, temperatura y cantidades, luego el mdulo automticamente calcula los balances de
calor y material usando la hoja BAL. El modulo de balance de calor actualiza los resultados
calculados en la fila de BALANCE en la parte inferior del formulario cada vez que el
usuario cambia los datos de ingreso. Por favor no modifique la hoja BAL.
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Desde que el programa usa y crea reas nuevas de balance de acuerdo al nombre de las
hojas, es extremadamente importante que los nombres de las hojas creados
automticamente por ejemplo las hojas IN1, OUT1 y BAL, no deban ser modificadas.
Usted tambin podra adherir nuevas hojas a partir de otros clculos en hojas de clculo
usando la seleccin Insert Sheet e Insert Excel Sheet en el men. Las otras hojas trabajan
de manera muy parecida a los cuadernillos de MS Excel, por ejemplo usted puede:
- Renombrar la hoja haciendo doble clic en la lengeta de la hoja.
- Escribir formulas dentro de las celdas.
- Usar referencias de celdas similares como en el Excel.
- Usar la mayora de funciones de Excel.
- Enlazar la hoja a la hoja IN1 usando referencias de celda de Excel, por ejemplo para un conveniente anlisis de elementos de la materia prima a
cantidades de los componentes.
- Uso de los resultados de la calculacin del balance de calor en la hoja OUT1 como los valores iniciales para otros clculos.
En adicin al balance de calor, el men provee grandes similitudes con Excel tales como:
nmero, letra, alineacin en el formato de borde, establecimiento de nombres definidos y
proteccin de celdas. Debido a que estas caractersticas no son necesariamente necesitadas
en los clculos del balance de calor, estas no son descritas aqu en detalle.
El nuevo modulo de balance de calor, ofrece muchas formas para calcular los balances de
calor y materia:
1.- El usuario escribe las especies de ingreso y salida, temperaturas y cantidades
dentro de las hojas IN1 y OUT1 respectivamente. Esta es una simple forma de
calcular los balances de calor y materia la cual ya estuvo disponible desde
HSC 2.0, sin embargo el problema con esta antigua versin fue que el usuario
tuvo que mantener el balance del material manualmente cuando la
alimentacin de ingreso cambiaba.
2.- Los materiales o especies estn determinadas como grupos de substancias
llamadas lneas. Estas lneas puede ser la misma como las fases pero ellas no
puede ser una mezcla de fases.
3.- Las cantidades de salida pueden ser unidas con las cantidades de salida con las
referencias del tipo de celda de Excel o viceversa.
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11.1. Procedimiento de clculo bsico:
El siguiente procedimiento describir la forma ms simple de calcular el balance de calor:
1.- Introduzca las sustancias de entrada (materia prima), temperaturas y
cantidades en la hoja IN1. Es posible escribir las cantidades en kmol, Kg o
Nm3. Se aconseja usar kmol debido a que la informacin no conocida de
densidad podra causar impresicin con las unidades de Nm3.
2.- Introduzca las sustancias de salida (productos), temperaturas y cantidades en
la hoja OUT1. Escriba las cantidades en kmol o Nm3 como usted prefiera.
3.- Cuando se alimenta energa adicional (electricidad) al sistema, ingrese esta
cantidad dentro de la columna Total en la ltima columna vaca de la hoja
IN1. Usted puede escribir tambin por ejemplo Heat Extra en la primera columna de esta fila (vea fig. 20). El modulo de la base de datos convertir el
color del texto inerte en la primera columna a verde, si este texto no es identificado en la base de datos como una sustancia. Debe notar que:
1 kWh = 3.6 MJ = 0.8604 Mcal (th).
Sin embargo, el modulo de balance recalculara automticamente el texto verde
cuando cambie las unidades a partir del men. Si el texto verde contiene una
formula, este ser cambiado automticamente de acuerdo a la nueva unidad.
Por ejemplo un cambio de C a K adherir + 273.15 al final de la formula.
4.- Si los valores de las prdidas de calor son conocidos, entonces escriba dentro
de la ltima hilera vaca de la hoja OUT1 dentro de la ltima columna (Total).
Un primer estimado de las prdidas de calor para un reactor enfriado al aire
(conveccin natural) puede ser fcilmente calculado usando la siguiente
formula en kcal/h:
Hloss = (6.8 + 0.046 * T2) * (T2 - T1) * A [1]
Donde A = rea de la superficie externa del reactor (m2)
T2 = Temperatura de la superficie del reactor (C)
T1 = Temperatura ambiente (C)
Asegrese de usar el modulo de perdida de calor si son necesarias
aproximaciones de perdida de calor mas precisas.
5.- El HSC actualiza automticamente e inmediatamente el balance de calor en la
lnea inferior tan pronto como los datos de ingreso son cambiados.
6.- El HSC tambin actualiza el balance de la cantidad de material en las
unidades de mol, kg y Nm3. Note que solo el balance de la masa en unidades
de kg ubicada en la fila inferior debe ser cero; los balances de volumen o
molares pueden ser fcilmente cambiados en cualquier proceso qumico.
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7.- El balance de los elementos puede ser revisado seleccionando Element
Balance desde el men Calculate, vea fig. 1 y 2.
8.- Al seleccionar Temperature Balance desde el men Calculate, es posible
observar la temperatura estimada de los productos cuando el balance de calor
= 0, vea figs. 1 y 3.
Fig. 2 Balance de elementos.
Fig. 3 Temperatura de los productos (proceso adiabtico).
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9.- Para insertar una fila vaca en la tabla, seleccione Row en el men Insert o
tambin presionando el botn derecho del Mouse y seleccionando Insert Row
del men desplegable.
10.- Las filas pueden ser eliminadas seleccionando Row desde el men Delete o
presionando el botn derecho del mouse y luego seleccionando Del Row del
men desplegable.
11.- Usted puede cambiar el orden de las sustancias a travs de la insercin de una
fila vaca y usando el mtodo de copiar y pegar para insertar la sustancia en la
nueva fila, tambin puede ser usado el mtodo de arrastrar y soltar. Sin
embargo es extremadamente importante copiar y pegar la fila entera y no
solo la formula debido a la informacin auxiliar de las columnas
escondidas en lado derecho de las hojas IN1 y OUT1.
12.- Las unidades de temperatura pueden ser cambiadas seleccionando C o K a
partir del men Units.
13.- Las unidades de energa pueden ser cambiadas seleccionando Mcal, MJ o
kWh a partir del men Units.
14.- Si se necesita una copia de papel, seleccione Print del men File. Esta opcin
copiara toda la informacin en la misma hoja de impresin y tambin
imprimir esta hoja en el papel si el usuario presiona OK. Note que usted
puede borrar esta hoja de impresin, activndola y luego seleccionando Sheet
desde el men Delete. Esta seleccin de Print Sheet desde el men File,
imprimir solo la hoja activa.
15.- Para guardar las hojas, seleccione Save desde el men File. Guarde las hojas
usando diferentes nombres debido a que usted podra desear hacer pequeos
cambios despus o retornar a la hoja original. Guardar las hojas es importante
debido a que la naturaleza de deshacer no esta disponible para HSC
Chemistry.
16.- Es posible tomar en cuenta la compensacin por presin agua/vapor moviendo
el cursor a las especies H2O o H2O(g) y seleccionando Insert/Pressure
correction H2O desde el men. Esto abrir el calculador de temperatura y
presin, donde es posible especificar la presin para las especies. Esto es til
para el clculo de por ejemplo procesos de vapor.
11.2 Dando formato al cuadernillo
El modulo de balance de calor ofrece muchas posibilidades de dar formato al estilo Excel.
Estas posibilidades pueden ser seleccionadas en el men Format:
- Numero, tipo de letra, tipo de letra por defecto, alineacin, borde, patrn, objeto (para objetos grficos), hoja, opciones.
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- Ancho de columna, Alto de columna. - Definir nombres, Actualizar nombres. - Encendido-apagado de la proteccin, cerrar-abrir todas las celdas.
Tambin puede ser cambiado el tamao de la ventana desde el men View. Aqu la
seleccin Normal da una ventana de tamao VGA, La seleccin Full Height usa la altura
total de la pantalla y Full Widht rellena la pantalla total.
11.3 Especificacin de los grupos de sustancias (Lneas)
El nuevo HSC Chemistry 5.0 ofrece la posibilidad de especificar las sustancias de ingreso o
de salida en lneas. Estas lneas pueden ser basadas en una o ms fases fsicas o especies las
cuales tienen la misma temperatura de ajuste y composicin elemental. Aunque los clculos
de calor y balance de material pueden ser hechos sin el uso de las lneas, la divisin en
lneas ayuda considerablemente cuando cambian las temperaturas y cantidades de material.
Note que cuando use formulae/links dentro de las celdas de temperatura, las celdas de
temperatura no son actualizadas si las especies no son divididas en lneas.
Ejemplos de lneas de una sola fase son por ejemplo:
1. Alimentacin de aire. 2. Proceso de salida de gas. 3. Ingreso y salida de lquido y slido homogeneo.
Ejemplos de lneas multi-fase son:
1. Ingreso o salida de material lquido con partculas slidas (suspensin). 2. Mezcla de alimentacin solida en el proceso, hecha de diferentes sustancias tal
como concentrado mineral y tal arena.
3. Alimentacin de gas con gotas de lquidos o polvo slido.
Las filas de las especies en las hojas IN1 y OUT1 son divididas dentro de grupos
separados por filas de lneas especiales. Estas filas pueden ser insertadas en la hoja
usando la seleccin Stream en el men Insert o usando la misma seleccin en el
men desplegable haciendo clic con el botn derecho del mouse.
El modulo de balance de calor realiza aut