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read`../therm_eq.m`:read`../therm_chem.m`:with(therm_chem);with(therm_proc): |
De medidas de la velocidad de reacción para 2NO2 Æ 2NO + O2 se ha obtenido la constante de reacción, resultando ser k = 0,498.10 3 m3.mol 1.s 1 a 592 K y k = 4,743.10 3 m3.mol 1.s 1 a 656 K. Se pide:
a) Calcular la velocidad de reacción para cNO2 = 3 mol.m 3.
b) Calcular las constantes Ea, Ta y Ba de la ley de Arrhenius.
c) Representar la composición en función del tiempo, sabiendo que inicialmente cNO2 = 3 mol/m3, cNO = cO2 = 0 y que la reacción se hace a T = 656 K
Datos:
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su1:=`Aire`:su2:=`H2O`:eq1:=2*NO2=2*NO+O2;dat:=[T1=592*K_,kf1=0.498e-3*m_^3/(mol_*s_),T2=656*K_,kf2=4.74e-3*m_^3/(mol_*s_),cNO2=3*mol_/m_^3,cNO=0,cO2=0]; |
Eqs. const.:
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dat:=op(dat),op(subs(g=g0,[Const])),SI2,SI1: |
a) Calcular la velocidad de reacción para cNO2 = 3 mol.m 3
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deq:=diff(c[i](t),t)=-nu[i]*kf(T)*c[i](t)^nu[i];deq1:=subs(i=NO2,deq);deq1T1_:=lhs(deq1)=subs(nu[NO2]=2,c[NO2](t)=cNO2,kf(T)=kf1,dat,rhs(deq1));deq1T2_:=lhs(deq1)=subs(nu[NO2]=2,c[NO2](t)=cNO2,kf(T)=kf2,dat,rhs(deq1)); |
b) Calcular las constantes Ea, Ta y Ba de la ley de Arrheniu
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eqArrh:=k=Ba*exp(-Ta/T);eqArrhT1_:=subs(k=kf1,T=T1,dat,eqArrh);eqArrhT2_:=subs(k=kf2,T=T2,dat,eqArrh);sol1_:=solve({eqArrhT1_,eqArrhT2_},{Ta,Ba})[4];Ea:=R[u]*Ta;Ea_:=subs(sol1_,Const,Ea); |
c) Representar la composición en función del tiempo, sabiendo que inicialmente cNO2 = 3 mol/m3, cNO = cO2 = 0 y que la reacción se hace a T = 656 K
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deq1:=subs(i=NO2,kf(T)=kf2,deq);dsol1:=dsolve(subs(nu[NO2]=2,dat,{deq1,c[NO2](0)=cNO2}),c[NO2](t));deq2:=diff(c[NO](t),t)=-diff(c[NO2](t),t);dsol2:=dsolve(eval(subs(dsol1,dat,{deq2,c[NO](0)=cNO})),c[NO](t));deq3:=diff(c[O2](t),t)=-(1/2)*diff(c[NO2](t),t);dsol3:=dsolve(eval(subs(dsol1,dat,{deq3,c[O2](0)=cO2})),c[O2](t)); |
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plot(subs(SI0,{rhs(dsol1),rhs(dsol2),rhs(dsol3)}),t=0..500,0..3,color=black); |