Aplicativo Python para suporte pedagógico no cálculo de equações de estado cúbicas
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70183 |
Resumo: | Science and engineering have changed in recent decades with technological development and also the advent of programming. Chemical Engineering and its activity was impacted both in industrial activity, as well as in scientific research and teaching, with the emergence of increasingly modern software capable of solving problems through computational calculations. In this context, traditional teaching gains possibilities with the addition of other learning strategies. Among the areas of knowledge of Chemical Engineering, the discipline of Chemical Thermodynamics was chosen to insert the use of an auxiliary program in the calculation of Cubic Equations of State. These equations describe and predict properties of mixtures of liquids and gases from properties such as temperature, pressure and volume, characterizing a thermodynamic state, helping, for example, in the design of the most diverse industrial equipment. Cubic Equations of State such as Van der Waals, Soave-Redlich-Kwong, PengRobinson, among others, were selected, covering the widest possible range of the aforementioned physical properties, making use of different parameters and considerations and encompassing the list of fluids most used in the industry. For this, the Python computational language and open source libraries such as Thermo and Tkinter will be used, references in their areas, to build a graphical interface that allows the user to obtain intermediate results of their problems, specific values where state changes or critics points occur, graphics, etc. and can compare the values obtained according to the chosen model and verify the associated error, for example, when selecting an inappropriate range for the equation. |
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Aplicativo Python para suporte pedagógico no cálculo de equações de estado cúbicasTermodinâmicaEquações de estado cúbicasPythonVan der WaalsRedlich-KwongScience and engineering have changed in recent decades with technological development and also the advent of programming. Chemical Engineering and its activity was impacted both in industrial activity, as well as in scientific research and teaching, with the emergence of increasingly modern software capable of solving problems through computational calculations. In this context, traditional teaching gains possibilities with the addition of other learning strategies. Among the areas of knowledge of Chemical Engineering, the discipline of Chemical Thermodynamics was chosen to insert the use of an auxiliary program in the calculation of Cubic Equations of State. These equations describe and predict properties of mixtures of liquids and gases from properties such as temperature, pressure and volume, characterizing a thermodynamic state, helping, for example, in the design of the most diverse industrial equipment. Cubic Equations of State such as Van der Waals, Soave-Redlich-Kwong, PengRobinson, among others, were selected, covering the widest possible range of the aforementioned physical properties, making use of different parameters and considerations and encompassing the list of fluids most used in the industry. For this, the Python computational language and open source libraries such as Thermo and Tkinter will be used, references in their areas, to build a graphical interface that allows the user to obtain intermediate results of their problems, specific values where state changes or critics points occur, graphics, etc. and can compare the values obtained according to the chosen model and verify the associated error, for example, when selecting an inappropriate range for the equation.As ciências e engenharias transformaram-se nas últimas décadas com o desenvolvimento tecnológico e também o advento da programação. A engenharia química foi impactada tanto na atividade industrial, bem como nas pesquisas científicas e em seu ensino, com o surgimento de softwares, cada vez mais modernos, capazes de solucionar problemas por meio de cálculos computacionais. Nesse contexto, o ensino tradicional ganha novas possibilidades com o acréscimo de outras estratégias de aprendizagem. Dentre as áreas de conhecimento da Engenharia Química, escolheu-se a disciplina de Termodinâmica Química para inserir-se a utilização de um programa auxiliar no cálculo de equações de estado cúbicas. Essas equações descrevem e preveem propriedades de misturas de líquidos e gases a partir de propriedades tais como temperatura, pressão e volume, caracterizando um estado termodinâmico, auxiliando por exemplo no dimensionamento de equipamentos industriais dos mais diversos. Selecionou-se Equações de Estado Cúbicas tais como Van der Waals, Soave-Redlich-Kwong, Peng-Robinson, dentre outras, que compreendessem a maior faixa possível das propriedades físicas citadas, fizessem uso de diferentes parâmetros e considerações e que englobasse a lista dos fluidos mais utilizados na indústria. Foi utilizado a linguagem computacional Python e bibliotecas de código aberto como Thermo e Tkinter, referências em suas áreas, para construir-se uma interface gráfica que permitisse ao usuário obter resultados intermediários de seus problemas, valores específicos onde ocorra mudanças de estado ou pontos críticos e gráficos, possa comparar os valores obtidos de acordo com o modelo escolhido e verificar o erro associado, por exemplo, ao selecionar uma faixa inapropriada para a equação.Pereira, Andrea da SilvaHiluy Filho, João JoséMoraes, Artur Amaral Corrêa de2023-01-20T17:46:32Z2023-01-20T17:46:32Z2022info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfMORAES, Artur Amaral Corrêa de. Aplicativo Python para suporte pedagógico no cálculo de equações de estado cúbicas. 2022. 85 f. Monografia (Graduação em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70183porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-01-20T17:47:39Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/70183Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:53:42.701716Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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