Melhoramento de uma eqação de estado baseada em mecânica estatística para moléculas não-esféricas

• Processo: 24/08657-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2025
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Luís Fernando Mercier Franco
• Beneficiário: Luis Felipe Gabriel Zanardo
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 18/02713-8 - Dinâmica molecular de fluidos confinados: propriedades de equilíbrio e de transporte, AP.JP
• Assunto(s): Equações de estado Método de Monte Carlo Termodinâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: equações de estado | Monte Carlo | Partículas não-esféricas | Termodinâmica

Resumo

Equações de estado são essenciais para a obtenção de propriedades termodinâmicas. Dentre asequações de estado mais recentes está a Teoria Estatística de Fluidos Associativos (SAFT), advinda da Mecânica Estatística. A SAFT possui uma elevada capacidade preditiva, sendo empregada emdiversos sistemas moleculares, incluindo polímeros e substâncias altamente polares sob elevadapressão. Recentemente, uma nova equação de estado tipo SAFT foi proposta por Lopes e Francopara sistemas de partículas não esféricas, incluindo geometrias como elipsoides de revolução,esfero-cilindros e cilindros. Ao retratar o sistema de referência esférico da SAFT por um sistema não esférico, Lopes e Franco conseguiram elevar a capacidade preditiva da equação de estado, aprimorando o cálculo de propriedades termodinâmicas e do equilíbrio líquido-vapor de hidrocarbonetos lineares e perfluoroalcanos. No entanto, o tratamento matemático do sistema nãoesférico só foi possível, em princípio, devido à aproximações feitas sobre os funcionais de energialivre provenientes da teoria de Onsager, como o desacoplamento de Parsons-Lee, que desvinculaos graus de liberdade translacionais dos rotacionais. Embora essas aproximações tenham sidovalidadas por meio de simulações Monte Carlo no conjunto canônico, elas ainda restringem osistema em regiões de baixa densidade. Com isso, o intuito deste projeto será melhorar a equaçãode estado de Lopes e Franco através da substituição ou reavaliação das aproximações realizadas por abordagens matemáticas mais rigorosas e precisas. Os resultados serão comparados com dados da literatura aberta e validados por meio de simulações Monte Carlo.