Zastosowanie arkusza kalkulacyjnego do rozwązywania zagadnienia minimalizacji entalpii swobodnej Gibbsa

• Autorzy: Machulec B. , Sosnowski R.

Warianty tytułu

EN

Application of the spreadsheet for solution of the Gibbs minimization problem

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono podstawy teoretyczne algorytmu niestechiometrycznego metody minimalizacji entalpii swobodnej Gibbsa (MEG) oraz zastosowanie arkusza kalkulacyjnego w obliczeniach składu równowagowego układu zamkniętego. Algorytm MEG wchodzi w skład wielu pakietów komercyjnych z progamami do obliczeń termochemicznych zintegrowanych z bazami danych termodynamicznych, jednak zastosowanie arkusza kalkulacyjnego jest przydatne w przypadku rozwiązywania zagadnień równowagi dla nietypowych i złożonych układów heterogenicznych. Zaletą zastowania arkusza kalkulacyjnego jest przejrzystośc oraz możliwość śledzenia poszczególnych etapów procesu obliczeń, a także duża łatwość wprowadzania do niego różnych zmian bez konieczności każdorazowej zmiany jego zasadniczej struktury. Przedstawiono przykłady zastosowania metody minimalizacji entalpii Gibbsa w modelowaniu procesu redukcji krzemionki węglem.

EN

Fundamentals theory of the non - stoichiometric algorithm of the Gibbs Energy Minimization Method (GEM) and application of the spreadsheet for the closed systems of equilibria calculations has been presented. GEM algorithm comes with a lot of commercial thermochemical software integrated with thermodynamic data base but application of spreatsheet can be useful for solutions of complex and untypical equilibrium problems. Advantage of the spreadsheet application is clarity and possibility to observe particular stages of calculation process and also easiness to introduce modifications without change of its essential structure. Examples of application GEM algorithm for modelling of the carbothermic silica reduction process have been presented.

Słowa kluczowe

PL

równowaga; metoda minimalizacji Gibbsa; model

EN

equilibrium; Gibbs Minimalization Method; model

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Hutnik, Wiadomości Hutnicze
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 71, nr 4
• Strony: 168--174
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tabl.

Twórcy

autor

Machulec B.

• Politechnika Śląska - Katowice

autor

Sosnowski R.

• Politechnika Śląska - Katowice

Bibliografia

• 1. Buchowski H., Ufnalski W.: Roztwory. Wykłady z chemii fizycznej. Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995
• 2. Bale CIV., Pelton A.P., Thomson W.T.: Facility for the Analysis of Chemical Thermo dynamics. FACT - Win - User Manuel, Ecole Polytechnique de Montreal, Quebec, Canada, 1999, Internet: http://www.crct.polymtl.ca.
• 3. Eriksson G.: Thermodynamic Studies of High Temperature Equilibria. III Solgas, a Computer Program for Calculating the Composition and Heat Condition of an Equilibrium Mixture. Acta Chemica Scandinavia, t. 25, 1971, s. 2651-2658
• 4. Eriksson G.: Thermodynamic Studies of High Temperature Equilibria. XII Solgasmix, a Computer Program for Calculation of Equilibrium Compositions in Multifaze Systems. Chemica Scripta, t. 8, 1975, s. 100^103
• 5. Rao Y. K.: Stoichiometry and Thermodynamics of Metallurgical Process. University Press, Cambridge 1985
• 6. Wy czesany A.: Równoczesne równowagi chemiczne i fazowe w złożonych procesach przerobu ropy naftowej i syntezy organicznej. Monografia 209, Poi. Krakowska, Kraków 1996
• 7. Himmelbau D. M.: Applied Nonlinear Programming. McGraw-Hill Book Comp., 1972
• 8. Kręglewski T., Rogowski T. i inni: Metody optymalizacji w języku Fortran. Warszawa 1984
• 9. J owsa J.: Kryteria równowagi w plazmowym reaktorze metalurgicznym PRM. Politechnika Częstochowska, seria Monografie, nr 51, Częstochowa 1998
• 10. White W. B., Johnson 5. M., Dantzing G. B.: Chemical equilibrium in complex mixtures. Journal of Chemical Physics, t. 42, 1958, s. 127-131
• 11. Machulec B.: Teoretyczne podstawy procesu elektrotermicznego wytopu żelazokrzemu oraz krzemu technicznie czystego, Politechnika Śląska, Zeszyty Naukowe Nr 1589, Gliwice, 2003
• 12. Math Works: Optimization Toolbox For Use with Matlab. User's Guide. The MathWorks
• 13. Roine A.: Equilibrium Software with Extensive Thermochemical Database. Users Guide. HSC Chemistry 4.0, 1999, Internet: http://www.outokumpu.com.hsc.
• 14. Smith W. R., Missen R. W.: Chemical reaction equilibrium analysis. John Wiley & Sons, New York 1982