Termodinámica de fluidos trímeros de esferas duras más pozo cuadrado. Un pequeño misterio

Área de la Ciencia:

• Termodinámica
• Mecánica Estadística
• Química Computacional

Sus antecedentes:

• La teoría de perturbaciones termodinámicas (TPT) junto con la teoría de fluidos asociativos estadísticos (SAFT) se usa ampliamente para cálculos de propiedades de fluidos.
• Esta teoría combinada ha mostrado éxito en el modelado de fluidos puros y mixtos complejos.
• Sin embargo, su aplicación a fluidos trímeros simples compuestos de átomos de esferas duras (HS) y de pozo cuadrado (SW) revela limitaciones.

Objetivo del estudio:

• Investigar el comportamiento termodinámico de fluidos trímeros simples usando TPT-SAFT.
• Identificar y abordar las limitaciones de TPT-SAFT cuando se aplica a trímeros compuestos de átomos HS y SW.
• Analizar la coexistencia vapor-líquido y los puntos críticos para trímeros SW-SW-SW y SW-HS-SW.

Principales métodos:

• Cálculo de la energía libre para fluidos trímeros usando TPT-SAFT.
• Utilización de una expansión a alta temperatura (HTE) hasta el cuarto orden para el sistema de referencia de átomos aislados.
• Implementación de un procedimiento novedoso para determinar la función de cavidad para el término de cadena TPT.

Principales resultados:

• El enfoque TPT-SAFT predijo con precisión la coexistencia vapor-líquido para trímeros SW-SW-SW.
• Se observó una discrepancia significativa para los trímeros SW-HS-SW, lo que indica una falla de la teoría.
• Se introdujo con éxito una corrección semiempírica para mejorar la precisión del modelo para los trímeros SW-HS-SW.

Conclusiones:

• El TPT-SAFT estándar modela con precisión algunos fluidos trímeros simples pero falla en otros, específicamente en los trímeros SW-HS-SW.
• El estudio resalta la necesidad de refinamientos teóricos al tratar con tipos de átomos mixtos en fluidos trímeros.
• La investigación adicional sobre la causa del defecto teórico está en curso.