Introduction to Supercritical Fluids: A Spreadsheet-based Approach

این متن مقدمه ای بر سیالات فوق بحرانی با صفحات گسترده اکسل با کاربرد آسان و مناسب برای کلاس های تخصصی (دانشجوی شیمی یا مهندسی شیمی) و رشته مختلط (دانشجوی مهندسی/اقتصادی) ارائه می دهد. هر فصل شامل نمونه های کار شده، جعبه نکات و مسائل و پروژه های پایان فصل است.

بخش اول منابع اطلاعات شیمیایی مبتنی بر وب، کاربردها و تئوری ساده شده را پوشش می‌دهد که به دانشجویان همه رشته‌ها اجازه می‌دهد تا ویژگی‌های سیالات فوق بحرانی را بررسی کنند و سیستم‌های انرژی، استخراج و تشکیل مواد را طراحی کنند. فرآیندهای دنیای واقعی که از آب فوق بحرانی یا دی اکسید کربن فوق بحرانی استفاده می کنند.

بخش دوم رویکردی عملی دارد و به چارچوب ترمودینامیکی، معادلات حالت، تعادل فاز سیال، انتقال گرما و جرم، تعادل‌های شیمیایی و سینتیک واکنش سیالات فوق بحرانی می‌پردازد. صفحات گسترده به عنوان توابع و ماکروهای ویژوال بیسیک برای برنامه ها (VBA) مرتب شده اند که برای دانش آموزانی که علاقه مند به توسعه برنامه های خود هستند کاملاً (کد منبع) قابل دسترسی هستند. برای حل مشکلات یا تکمیل پروژه های متنی نیازی به برنامه نویسی نیست.

• کاربرگ ها/صفحه های گسترده که به راحتی در محیط های آموزشی قابل استفاده هستند
• نمونه های کار شده با Excel VBA Worksheet توابع به کاربران اجازه می‌دهند فرآیندهای خود را طراحی کنند
• تعادل‌های فاز سیال و کاربرگ‌های تعادل شیمیایی به کاربران امکان تغییر شرایط، مطالعه املاح جدید، حلال‌های کمکی، سیستم‌های شیمیایی یا واکنش‌ها را می‌دهند

This text provides an introduction to supercritical fluids with easy-to-use Excel spreadsheets suitable for both specialized-discipline (chemistry or chemical engineering student) and mixed-discipline (engineering/economic student) classes. Each chapter contains worked examples, tip boxes and end-of-the-chapter problems and projects.

Part I covers web-based chemical information resources, applications and simplified theory presented in a way that allows students of all disciplines to delve into the properties of supercritical fluids and to design energy, extraction and materials formation systems for real-world processes that use supercritical water or supercritical carbon dioxide.

Part II takes a practical approach and addresses the thermodynamic framework, equations of state, fluid phase equilibria, heat and mass transfer, chemical equilibria and reaction kinetics of supercritical fluids. Spreadsheets are arranged as Visual Basic for Applications (VBA) functions and macros that are completely (source code) accessible for students who have interest in developing their own programs. Programming is not required to solve problems or to complete projects in the text.

• Property worksheets/spreadsheets that are easy to use in learning environments
• Worked examples with Excel VBA Worksheet functions allow users to design their own processes
• Fluid phase equilibria and chemical equilibria worksheets allow users to change conditions, study new solutes, co-solvents, chemical systems or reactions