Manual online para o Asstermo 2.15

Assistente de Termodinâmica v2.15

Copyright (c) 2004-2011 Bruno M. S. Santos

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Índice

Nota introdutória

Este programa foi concebido para correr nas TI-89, TI-92+ (não sei se corre nas de primeira geração), Voyage 200 e TI-89 Titanium. O Advanced Mathematics Software (AMS) instalado deverá ser pelo menos o 2.08 nas TI-89 e TI-92; nas Voyage 200 e TI-89 Titanium pelo menos AMS 3.08.

As figuras mostradas neste manual foram obtidas de uma TI-92P emulada. É de notar que este programa só se trata de um Assistente, não é um faz tudo. Só obtém os valores das tabelas e interpola os que faltarem; extrapolação não é permitida na maioria dos casos. As tabelas que o Asstermo utiliza foram extraídas do livro “Fundamentals of Engineering Thermodynamics”, 4ª edição.

Acho que mais vale ler/ver este breve manual de uma ponta à outra para ficar a saber mais ou menos como é que este programa funciona. É de notar que os 120 ficheiros que compõem este programa deverão estar na pasta ASSTERMO. O programa todo ocupa sensivelmente 152kB de memória flash, e requer entre 10 a 100kB para funcionar, consoante as funcionalidades que executar. Aconselho também a terem a calculadora por perto com o programa instalado para começar a treinar.

Aviso: quando a calculadora mostra o “BUSY” é porque está a pensar, o pode demorar entre 2 a 10 segundos. Portanto, quando parece que a calculadora está a demorar muito tempo, é para estarem atentos ao facto que pode levar tempo a procurar, reunir e a calcular a informação pedida, mas também pode acontecer que quando se pensa que ela está a trabalhar, na verdade está mas é à espera de um Enter!

Instruções de Instalação

Instruções de Instalação

Se fez o download deste programa da página asstermo no GitHub e transferiu para a calculadora, trate de executar os seguintes passos:

  1. Arquivar os ficheiros todos na calculadora. Para tal:
  2. 2nd + – para aceder ao Var-Link, vá até à pasta ASSTERMO e carregue no F4 quando a selecção estiver sobre o nome da pasta ASSTERMO;
  3. faça UNLOCK (carregue nas teclas F1 e depois 7).
  4. A seguir ARQUIVE (carregue nas teclas F1 e depois 8).
    • Com os AMS e TI Connect mais recentes, talvez este passo não seja necessário. Sei que com o TiLP2 não é necessário! Caso a transferência pare a meio, verifique se a calculadora não está a perguntar qualquer coisa sobre garbage collection; carregue enter na calculadora para continuar.

  5. Corra o programa ASSTERMO\ZCOMPILE() - ainda no Var-Link, carregue no Z e deve calhar mesmo em cima do ZCOMPILE; carregue em Enter e depois no ) e Enter de novo. Aguarde enquanto ele compila todos os programas e funções, por forma a todo o projecto correr em velocidade optimizada!

  6. Já tá pronto a correr! ASSTERMO\ASSTERMO() para correr o programa!

Caso tenha dificuldades a instalar o Asstermo na calculadora, veja a página detalhada de instalação (via wiki, ver Notas sobre instalação).

Instruções de transferência/cópia para outra calculadora

Existem duas soluções:

  1. Utilizar o F3:Link\Send que está no Var-Link;

  2. Utilizar o programa ASSTERMO\ZCOPIAR().

A primeira está explicada no manual da calculadora e após a cópia feita, seguir os passos descritos acima Instruções de instalação. A segunda tive deu um trabalho razoável a criar, para tornar o processo mais automatizado.

Como utilizar o ZCOPIAR: Execute o programa, indo ao Var-Link, de seguida carregue em Z três vezes e deve estar lá; carregue em Enter e depois ) e Enter de novo! A seguinte imagem aparece:

/img215/ManualAsstermo215Instalar_01.png
A seguir… basta seguir as instruções que estão lá escritas!

O resto do programa de transferência é o mais interactivo possível, não necessitando assim de manual… assim esperamos. Em caso de erro… o mais simples é ESC para cancelar e arrancar com os programas de novo!

Instruções de utilização do ASSTERMO

Corra o programa ASSTERMO\ASSTERMO(). Na figura seguinte é possível ver as seguintes hipóteses disponíveis:

/img215/ManualAsstermo215Utilizacao_01.png
Exemplo do menu principal.

Onde:

  • 1-5 dá acesso às tabelas correspondentes
  • 6 dá acesso às fórmulas químicas, massas molares e R’s das substâncias listadas na tabela A-1.
  • 7 dá acesso aos calores específicos dos gases comuns (tabela A-20)
  • 8 dá acesso à secção de cálculos psicrométricos e diagrama psicrométrico numérico.
  • 9 dá acesso à tabela do ar.
  • A dá acesso à secção de Combustão
  • B dá acesso … a sair do programa!
  • C O usual “about” comum aos programas.

NOTA: em relação ao antigo Auto Alpha Off, este já não estará na versão actual do Asstermo. O motivo pelo qual foi removido: o software que era utilizado podia brecar a calculadora, quando utilizado nos novos modelos. Felizmente (e de que eu saiba), os AMS 2.08/3.08 já têm uma opção directamente nas caixas de diálogo de ter o alpha on ou off… funcionalidade esta apenas disponível a partir do Asstermo 1.90.

Nas seguintes secções serão descritas cada uma das opções deste menu:

Opção 1: Água

Na figura seguinte estão as opções disponíveis para a água:

/img215/ManualAsstermo215Agua_01.png
Menu de opções para a água.

Onde:

  • 1:Proc. Por P e/ou T – permite obter os valores a partir da pressão ou da temperatura, para líquido comprimido, líquido-vapor saturado e vapor sobreaquecido.
  • 2:Proc. Por h e P – permite obter os valores a partir da entalpia e da pressão, para líquido comprimido, líquido-vapor saturado e vapor sobreaquecido.
  • 3:Proc. s e P (Tab) – permite obter os valores a partir da entropia e da pressão, para líquido comprimido, líquido-vapor saturado e vapor sobreaquecido.
  • 4:Proc. s e P(L.Sat) – obtém entalpia para uma determinada pressão, a partir de uma outra entalpia e pressão, e volume específico. Útil para evoluções isentrópicas em líquido comprimido.
  • 5:Proc. Por v e P – permite obter os valores a partir do volume específico e da pressão, para líquido comprimido, líquido-vapor saturado e vapor sobreaquecido.
  • 6:Proc. Por u e P – permite obter os valores a partir da energia interna e da pressão, para líquido comprimido, líquido-vapor saturado e vapor sobreaquecido.
  • 7:Água: Para Trás – volta para o menu principal.
  • 8:ASSTermo: Sair – sai do programa.
  • 9:Fazer umas contas – permite fazer contas sem se ter de sair do programa.
  • A:Interpolações – permite fazer interpolações. No entanto, não permite utilizar os valores directamente, ou seja, se se utilizar h em vez do valor efectivo de h, este vai resultar numa conta em que falta substituir o h; ou seja, terá uma equação dependente de h!

NOTA: para conhecer os limites das tabelas, aconselho a ver as tabelas do livro ou a ver no Modo (T\V): Tabelas para a parte desejada, sob a opção 1:Proc. Por P e/ou T.

IMPORTANTE: Para obter com base na temperatura, em vez da pressão, pelo menos para a água saturada (Líquido/Vapor Saturado), é possível obter indirectamente as opções 2, 3, 5 e 6. Ou seja:

  • Ir à opção 1:Proc. Por P e/ou T;
  • Procurar por temperatura e um título qualquer, e obtém-se a pressão.
  • Depois procura-se com esta pressão e a outra propriedade conhecida.
    No entanto, haverá um erro pequeno, porque este modo vai pela tabela A-2 para achar pela temperatura, e pela A-3 para achar pela pressão.

1:Proc. Por P e/ou T

O menu seguinte é apresentado:
/img215/ManualAsstermo215Agua_02.png
  1. Permite acede aos valores/tabelas de Líquido Comprimido.
  2. Permite acede aos valores/tabelas de Líquido/Vapor Saturado.
  3. Permite acede aos valores/tabelas de Vapor Sobreaquecido.
  4. No modo Valores, nas opções 1-3 introduz-se os valores e obtém-se os resultados. No modo Tabelas, essas mesmas opções permitem ver os valores que estão tabelados.
  5. Volta para o menu inicial da água.
  6. Sai do Asstermo.
  7. Permite fazer contas sem se ter de sair do programa.
  8. Permite efectuar interpolações rápidas, introduzindo os valores manualmente.

1:Liquido Comprimido

A seguir é possível ver o que se sucede ao aceder a esta opção e o resultado após escolher os valores. Não esquecer que se pode escolher a unidade da pressão! Quanto à temperatura… se se souber como converter para Celsius, é só indicar a conta na entrada da temperatura.
Exemplo: 300-273.15, para converter de Kelvin para Celsius. Os valores definidos como undef significam que não existem nas tabelas. NOTA: a pressão mínima que está na tabela A-5 é de 25 bar.

2:Liquido/Vapor Sat

Eis o que se vê para esta opção:
Não esquecer definir valores/opções adequado/as para cada campo. Esta imagem é um exemplo das propriedades que o Asstermo apresenta.
Exemplo: um aviso aparece ao lado do valor do título, alertando para o facto de que o valor não está dentro do intervalo permitido para o título.

3:Vapor Sobreaquecid

Para esta opção:
Um exemplo aleatório. E cuidado com as unidades escolhidas e ao inserir valores… Caso contrário isto é um exemplo do que pode acontecer.

4:Modo(T\V): Tabelas

Nesta opção, ao activar o modo Tabelas, eis como fica o menu:
Menu em modo Tabelas.

Eis os ecrãs para cada opção:

  • 1:Liquido Comprimido
Indica qual a tabela do livro e pergunta para que pressão ver a tabela. É quase impossível ter a tabela toda num só ecrã, por isso aqui escolhe-se que parte da tabela se quer ver. Reduzir o número de entradas pode ser útil para que os resultados apareçam mais depressa.
Eis um exemplo de apresentação de resultados. A apresentação não é perfeita, mas o objectivo aqui é só para se poder validar e confirmar se os valores batem certo.
  • 2:Liquido/Vapor Sat – aqui as tabelas são muito mais complexas.
Não esquecer escolher ou a pressão ou a temperatura e a partir de que valor listar, correspondentemente à opção. Em ambos os ecrãs é possível listar v, u, h e s.
  • 3:Vapor Sobreaquecid – não tem imagens porque o aspecto quase é idêntico ao da opção 1:Liquido Comprimido.

2:Proc. Por h e P

Procurando por h e p (entalpia e pressão):
Não esquecer escolher em que parte do diagrama procurar (liquido comprimido, água saturada, vapor sobreaquecido). Como se pode observar, esquecer-se de definir a parte do diagrama não dá resultado.

3:Proc. s e P (Tab)

Análogo ao procurar por h e p, mas com s e p (entropia e pressão).

4:Proc. s e P(L.Sat)

Permite obter a entalpia “final”, de uma evolução a entropia constante, sabendo a entalpia, volume específico e a pressão iniciais; claro que também é preciso a pressão final.
  Como se pode observar, a fórmula matemática é .

5:Proc. Por v e P

Análogo ao procurar por h e p, mas com v e p (volume específico e pressão).

6:Proc. Por u e P

Análogo ao procurar por h e p, mas com u e p (energia interna e pressão).

7:Agua: Para Trás

Esta opção não tem grande ciência… simplesmente retorna para o menu do qual se chegue ao menu actual.

8:ASSTermo: Sair

Esta opção serve para se sair expeditamente do Asstermo. IMPORTANTE: Não utilizar o sistema de término de programa da calculadora para quando se quer sair depressa do Asstermo, caso contrário irá ficar memória ocupada escusadamente.

9:Fazer umas contas

Para as contas mais básicas, não é preciso sair do Asstermo para as fazer. Esta opção está disponível na maioria dos menus do Asstermo. Este fornece um sistema simplificado de avaliação de expressões que a calculadora reconhece por natureza. Tem o bónus de dar acesso a alguns dos valores recentemente calculados, acelerando assim o processo de resolução dos problemas.

Eis um exemplo prático:
No primeiro, coloque a expressão pretendida. Eis um exemplo de se poder usar a pressão recentemente calculada para fazer uma conta com ela.

Dicas – Esta opção serve para fazer contas sem ter de sair do programa, como por exemplo, quando é preciso calcular o calor produzido, uma vez que se tem as entalpias! Aqui se pode utilizar quase qualquer expressão que se ponha na “Home”, excepto utilizar “:”, “solve” e coisas do género.

“Sin”, “cos”, “approx” e por aí a fora já é permitido. Contas que envolvam valores encontrados recentemente, como entalpia, entropia, temperatura, etc, basta utilizar as letras correspondentes nas contas. Lista de variáveis (unidades SI):

Variável Unidade
T Temperatura (ºC em geral)
p pressão (bar)
v volume específico
h entalpia
u energia interna
s entropia
pv pressão do vapor de água do ar húmido (bar)
pvsat pressão de saturação do vapor de água (bar)
w humidade específica
HR humidade relativa (não percentual, ou seja de 0 a 1)
s0 entropia de referência do ar
pr pressão “relativa” do ar
vr volume “relativo” do ar
l10k log10(k) para a combustão
k o valor de K para a combustão; cp/cv para os calores específicos.
h0f entalpia de formação

Como esta opção existe em vários menus diferentes, convém claro apenas utilizar as variáveis disponíveis nas secções respectivas!

A:Interpolações

Esta funcionalidade de interpolação é útil para situações em que as tabelas não estão presentes no Asstermo.

Na realidade o programa ainterpd é que é chamado, portanto se se quiser fazer interpolações sem ter de se correr ao Asstermo, pode-se correr o ASSTERMO\AINTERPD().

Detalhe importante: por exemplo, para X1, X2 e x (ver imagens que se seguem), pode-se escolher {1,5}, {2,6} e {3,7}, respectivamente, retorna {6,6}. Basicamente, pode-se escolher listas de valores, retornando assim uma lista de valores. Útil para obter uma interpolação de vários valores, como por exemplo, obter uma linha inteira de valores interpolados para uma temperatura intermédia.

Os ecrãs são os seguintes (não esquecer carregar no botão alpha ao início, para tirar do modo texto e se poder escrever números… pelo menos na TI-89):
Exemplo simples… … dá um resultado simples!
Um exemplo mais complexo, como sugerido antes no Detalhe importante. Obtém-se uma interpolação da mesma posição para vários valores!
Um exemplo prático. Este é um exemplo do que o Asstermo permite fazer muito mais rapidamente.

Opções 2 a 5: Tabelas...

Para a Amónia, o Refrigerante 22, o Refrigerante 134a e o Propano, é análogo à Água.

Opção 6: Massas Molares+R’s

Nesta opção é apresentada a fórmula química, a massa molar e o R mássico de várias substâncias catalogadas na tabela A-1.

O R mássico é calculado da seguinte forma:
/img215/R_8314_M.png

Onde:

  • M - Massa molar
  • R - R mássico
  • 8.314 é a constante dos gases perfeitos.

Eis os ecrãs correspondentes a “Massas Molares+R’s”:

/img215/ManualAsstermo215MassasMolares_01.png /img215/ManualAsstermo215MassasMolares_02.png
Daqui pode-se escolher uma das várias substâncias disponíveis. Deste ecrã pode-se continuar a procurar as outras substâncias disponíveis.

As restantes informações disponíveis na tabela A-1 não estão presentes no Asstermo, por se desconhecerem exercícios práticos onde esta informação possa ser aplicada.

Opção 7: Calor Específico

Esta opção dá acesso à tabela A-20, nomeadamente a dos calores específicos para os gases comuns.

A figura seguinte apresenta o menu de opções:
/img215/ManualAsstermo215CalorEspecifico_01.png

As opções 1 a 4 permitem procurar por cada uma das propriedades. A opção 5 permite ver a tabela. A opção 6 volta para o menu principal do Asstermo. E o resto já é conhecido.

Por exemplo, a opção 1 dá acesso ao seguinte ecrã:
/img215/ManualAsstermo215CalorEspecifico_02.png

Aqui pode-se escolher a temperatura pretendida e o gás pretendido. Por exemplo:

/img215/ManualAsstermo215CalorEspecifico_03.png
Este é um exemplo para uma temperatura de 354.89 K e o gás CO2.

Como se pode observar, há duas razões de calor específico “cp/cv = k”. Isto deve-se ao facto que a tabela tem os valores de k correspondentes aos cp e cv tabelados. No entanto, ao interpolar, o valor de k não deve ser interpolado da mesma forma. No entanto, como é pouco provável que se execute uma procura por k, então fica ao critério do utilizador uma possível procura iterativa do k desejado.

Opção 8: Psicrometria

Como se pode observar pelas imagens seguintes, a parte de psicrometria permite fazer todas as contas associadas a essa matéria, excepto calcular calores e trabalhos! Dá também acesso ao diagrama psicrométrico numérico, sendo este mais propriamente baseado nas tabelas, mas que permite qualquer pressão para o ar húmido!

Quanto ao diagrama: está restringido entre 0.01 e 70ºC; e é análogo ao diagrama em papel. É ir adicionando os pontos, consoante a informação conhecida. Pode levar mais tempo que no papel, mas se não se tiver nenhum por perto, sempre ajuda. Eu comparei o diagrama psicrométrico numérico com outros diagramas: bate certo com o do livro, mas com outro mais antigo, já não batia certo para temperaturas superiores a 30ºC.

Este é o menu principal da psicrometria:
/img215/ManualAsstermo215Psicrometria_01.png

Cada opção tem uma secção dedicada neste capítulo:

1:Pressão(bar):x.xxx

A primeira opção permite escolher a pressão do ar húmido. Este valor é utilizado ao longo de todo a psicrometria.

Este valor é guardado na variável b_par.

2:Obter w

A segunda opção acede a um segundo menu que permite obter a humidade específica w (o símbolo normalmente utilizado é ω - ómega minúsculo) a partir de um outro par de valores:

Os seguintes três ecrãs mostram o que cada uma das três primeiras opções leva a:

1:w: Tendo pv 2:w: Tendo HR e T
3:w: Tendo as massas

Quanto às opções seguintes:

  • 4:Para Trás - regressa ao menu anterior.
  • 5:Psicrometria: Sair - sai do programa de psicrometria, que é o que este capítulo descreve.
  • 6:Fazer umas contas - Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

3:Obter HR

Este é o sub-menu acedido a partir da 3ª opção do menu de psicrometria:

Estes são os ecrãs correspondentes às 3 primeiras opções listadas:

1:HR: Com T e w 2:HR: Com T e pv
3:HR: Com pv e pvSat

Quanto às opções seguintes:

  • 4:Para Trás - regressa ao menu anterior.
  • 5:Psicrometria: Sair - sai do programa de psicrometria, que é o que este capítulo descreve.
  • 6:Fazer umas contas - Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

4:Obter h com T e w

Este é o diálogo apresentado por aceder à opção 4 do menu de psicrometria:

5:Obter p T ou T p

Este é o menu apresentado por aceder à opção 5 do menu de psicrometria:

6:Obter p vapor (pv)

Este é o menu atingido por aceder à opção 6 do menu de psicrometria:

7:Cálculo de massas

Este é o menu atingido por aceder à opção 6 do menu de psicrometria:

É de notar que na caixa de diálogo que mostra os resultados, também mostra a fórmula/equação utilizada!

8:Diag Psicrométrico

Este é o sub-menu da opção 8 do menu de psicrometria, é o menu do diagrama psicrométrico numérico:

O modo de utilizar é semelhante ao diagrama em papel… desenha-se o ponto no diagrama a partir de duas propriedades/valores. Não esquecer que no menu principal é possível escolher a pressão do ar húmido.

Conselho: desenhem numa folha o diagrama e onde os pontos devem estar e os nomes correspondentes. Caso contrário, arriscam-se a facilmente se perder no diagrama.

Cada opção tem uma sub-secção dedicada:

1:Adicionar pontos

Os 2 ecrãs abaixo mostram o que se encontra quando se quer adicionar um ponto novo. O primeiro ecrã permite definir o nome do ponto. O segundo ecrã mostra o menu para adicionar um ponto. Permite adicionar o ponto a partir de qualquer par de propriedades.

Definir o nome ou número do ponto. Menu de hipóteses para a adição de um ponto novo.

Os seguintes dois ecrãs mostram um exemplo de como adicionar um ponto, a partir da humidade relativa e da temperatura. Os pontos ficam sempre definidos pela temperatura e pela massa específica.

Definir a humidade relativa em fracção ou razão, ou seja não percentualmente; e da temperatura, dentro dos limites estipulados. Resultado para as opções seleccionadas. O ponto fica sempre definido pela temperatura e pela massa específica.

NOTA IMPORTANTE: Como os pontos ficam armazenados pela definição de temperatura e massa específica, é possível alterar a pressão do sistema sem perda de caracterização (1:Pressão(bar):x.xxx), mas somente se os pontos todos foram adicionados com o par temperatura e massa específica! Caso contrário terão de alterar os pontos já adicionados, para corrigir os valores respectivos!

2:Alterar pontos

Escolhe-se o ponto pelo nome o ponto que se pretende alterar.

3:Remover pontos

Escolhe-se também pelo o nome que se pretende remover.
Notar que os diálogos são diferentes qb para minimizar confusões.

4:Intersectar rectas

Estes dois seguintes mostram a opção de criar e intersectar duas rectas de modo a obter a intersecção:

De notar que se escolhe os pontos que definem cada recta pelos nomes atribuídos. Daí dar jeito ter um diagrama desenhado numa folha de papel. Depois de escolhidos os pontos que definem cada recta, eis um exemplo de resultado:

Se se quiser adicionar o ponto de intersecção, é só ir à opção 1:Adicionar pontos e escolher “2: Definir com w e T”. Só assim se depois pode observar todas as propriedades que o definem.

5:Ver Diagrama

Para ver o diagrama é necessário seleccionar algumas opções pertinentes:

Exemplo do diálogo de definir as opções para criar o gráfico. De seguida é dada a opção de limpar ou manter o diagrama, ou seja, se a informação prévia é para manter no gráfico.

6:Obter hs e hl

Estes dois abaixo mostram o antes e o depois quando se escolhe a opção de obter a entalpia sensível e latente:

Escolhem-se dois pontos diferentes para os cálculos. Exemplo dos resultados obtidos e do ponto intermédio correspondente ao cálculo efectuado.

Se se quiser adicionar este ponto intermédio, é só ir à opção 1:Adicionar pontos e escolher “2: Definir com w e T”. Só assim se depois pode observar todas as propriedades que o definem.

7:Inform. dos pontos

Aqui acede-se à informação completa sobre os pontos. Só é possível ver um de cada vez, mas pode-se escolher a partir de ambos os ecrãs para ver a informação.

O primeiro diálogo só aparece quando se escolhe do menu O segundo aparece sempre que se escolhe um ponto a partir de qualquer um deles.

8:Apagar Todos

Não é apresentado o diálogo por ser bastante simples de utilizar. Avisa-se para se ter muita cautela na utilização desta opção, visto que os pontos serão inevitavelmente perdidos!

9:DiagPsi: Para Trás

Regressa ao menu principal de Psicrometria.

A:Psicrometria: Sair

Sair do programa de Psicrometria.

B:Fazer umas contas

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

9:Psicrometria: Sair

Sair do programa de Psicrometria.

A:Fazer uma contas

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

Opção 9: Tabela do ar

A tabela do ar (A-22) indica as seguintes propriedades:

Propriedade Descrição
T temperatura (K)
h entalpia (kJ/kg)
u energia interna (kJ/kg)
s0 entropia de referência (kJ/kg.K)
pr razão de pressão
vr razão de volume

Ao aceder à secção da tabela do ar, é possível procurar com uma propriedade para obter as outras! É também possível ver a tabela propriamente dita. Algumas imagens das capacidades de análise da tabela do ar:

/img215/ManualAsstermo215Ar_01.png /img215/ManualAsstermo215Ar_02.png
Este é o menu da tabela do ar. Um exemplo de procurar por temperatura, mas qualquer outra procura nesta zona terá o mesmo interface.
/img215/ManualAsstermo215Ar_03.png
Um exemplo da informação mostrada em relação a cada procura.

Os dois ecrãs seguintes mostram como ver a tabela do ar e como é mostrada.

/img215/ManualAsstermo215Ar_04.png /img215/ManualAsstermo215Ar_05.png
  Só são mostradas 8 entradas de cada vez e é preciso escolher se é para ver a razão de pressão ou a de volume.

Esta limitação existe porque o software da TI-92 não permite ver mais que 38 caracteres numa linha, enquanto a TI-89 permite mostrar 42 e aí daria para mostrar tudo… mas esta limitação existe para manter compatibilidade.

Opção A: Assistente de Combustão

Este assistente vem completar a parte que faltava para a parte de Combustão.

O menu seguinte é o primeiro a ser apresentado:
/img215/ManualAsstermo215Combustao_01.png

Cada uma destas opções tem uma secção dedicada:

  • 1:Prop. Gases Ideais – acesso à tabela das propriedades (t em k; h, u e s0, em kj/kmol) dos gases ideais CO2, CO, H2O, N2 e O2.
  • 2:Prop. TermoQuim. – acesso à tabela das propriedades termoquímicas (h0f, gibbs, hhv, lhv…) de várias moléculas, a 298K e 1bar.
  • 3:Log10(K) – acesso à tabela com os valores de log10(k) para várias equações e várias temperaturas.
  • 4:Modo(T\V):Valores – muda entre modos de visualização de tabelas: “Valores” procura e obtém os valores da tabela, e “Tabela” dá acesso à tabela.
  • 5:Solver Químico – Solver Químico dá acesso a outra parte da combustão: Construção da Equação Química e cálculos estequiométricos e acerto de contas; e cálculo das entalpias molares e totais dos Reagentes e dos Produtos! Este último permite fazer iteração manual!
  • 6:ASSComb: Sair – Sair deste Assistente, nomeadamente o de Combustão!
  • 7:Fazer umas contas e 8:interpolações são já velhos conhecidos…

1:Prop. Gases Ideais

Em modo Valores (ver 4:Modo(T\V):Valores) é mostrado o seguinte:

Basicamente, Escolhe-se:

  • o Gás? (CO2,CO,H2O,O2,N2)
  • Qual a propriedade? (T(K), h, u ou s0)
  • e o Valor correspondente à propriedade escolhida!

Obtém-se por exemplo:
Este ecrã indica que está em cálculos… E este mostra os resultados encontrados!
h0f é a entalpia de formação.
h(298K ref) é o valor da entalpia total da molécula, com a referência da temperatura em 298K: h298K ref = h0f + h298K

Em modo Tabelas (ver 4:Modo(T\V):Valores) mostra o seguinte:
Indica que está a preparar a caixa de diálogo de controlo do acesso à tabela. Neste escolhe-se o gás, a temperatura onde começa a listar e quantas entradas listar. Quantas menos listar, mais rápido o acesso!
As temperaturas que se podem escolher são de intervalos de 6 em 6 (por exemplo: 300,360,420, em vez de 300,310,320...410,420), por forma ao programa correr mais depressa.
Uma vez escolhido, mostra o seguinte a imagem acima. Notar o título minúsculo da caixa de diálogo… mostra o gás escolhido e a entalpia de formação!

2:Prop. TermoQuim.

Este só tem um modo de selecção e apresentação dos resultados:
  • Qual lista? – se é para obter a listagem de resultados da opção Nomes ou Fórmulas.
  • Nomes: – escolha um dos nomes listados e carregue OK, se na Qual lista? tiver escolhido Nome.
  • Fórmulas: – escolha uma das fórmulas (moléculas) listadas e carregue OK, se na Qual lista? tiver escolhido Fórmula.

De seguida é mostrado a seguinte imagem:
As seis primeiras linhas são as propriedades do que foi escolhido! Notar o título que indica o nome e a molécula escolhidos!

Permite ainda continuar a procurar valores, como se pode reparar nas três opções da caixa de diálogo anterior!

ESC sai deste acesso, OK continua a procurar!

3:Log10(K)

Em modo Valores (ver 4:Modo(T\V):Valores) é mostrado o seguinte:

Escolha a Fórmula pela qual quer procurar (não deu para apresentar toda a fórmula neste diálogo), por qual propriedade pretende procurar (Temperatura, Log10(K) ou K) e escolher o valor para essa propriedade. Após o OK, é mostrado o seguinte:
Este ecrã indica que está em cálculos… Uma vez encontrado, aqui mostra os valores encontrados.

Em modo Tabelas (ver 4:Modo(T\V):Valores) mostra o seguinte:
Aqui escolhe-se também a fórmula, por qual temperatura começar e quantas entradas mostrar. Neste, ao contrário das outras tabelas, permite ver 2x2 colunas ao mesmo tempo, logo permite até 16 entradas! O é o separador central das 2x2 colunas. Notar que no título mostra a fórmula completa!

4:Modo(T\V):Valores

Esta opção permite mudar entre os modos Valores e Tabelas. O que for apresentado neste momento no menu é o que está seleccionado actualmente.

5:Solver Químico

Como o nome dá a entender, trata da parte de química de combustão. É um assistente simples, adaptado específicamente apenas para combustão (involvendo apenas os elementos mais comuns em combustão), ou seja, não lida com todos os elementos da tabela periódica, só com os elementos mais utilizados e sem minúsculas:

  • Não permitido: Cr, Cl, Ar.
  • Permitido: C, O, N, H.
O menu seguinte é mostrado:

Cada opção do menu tem uma sub-secção dedicada:

  • 1:Equação: R0 P0 – 0 reagentes e 0 produtos estão na equação. dá acesso ao editor e solver de fórmulas (equilibra as equações químicas);
  • 2:Calc.Entalpias Tot – calcula as entalpias dos reagentes e/ou produtos, das moléculas (kj/kmol) e de totais (kj).
  • 3:Calc.Temp.Intermed – significa “Calcular a temperatura intermédia”, ou seja, interpolar a temperatura onde deverá estar o equíbrio químico.
  • 4:Ver EntalpListadas – Permite aceder à informação gravada das entalpias já calculadas. Útil para auxiliar nas iterações manuais!
  • 5:Apagar Entalpias – Apaga todas as entalpias calculadas. Uma a uma dava muito trabalho, visto que há muita informação para ver!!!
  • 6:SolverQ: Para trás – voltar ao menu anterior.
  • 7:AssCombustao: Sair – Sair do Assistente de Combustão.
  • 8:Fazer umas contas e 9:interpolações são os já conhecidos, que </i>andam por aqui porque nunca se sabe quando poderão vir a serem necessários.

1:Equação: R0 P0

Este é o Assistente de Química para Combustão.

O seguinte menu é mostrado:

Cada opção do menu tem uma sub-secção dedicada, apesar que algumas são aglomeradas por serem muito semelhantes:

1:Adic.Reagentes: 0

2:Adic.Produtos: 0

Ao adicionar novos reagentes ou produtos, o seguinte processo tem que ocorrer:
Exemplo de caixa de diálogo para adicionar novos reagentes ou produtos.
  1. Escolhe-se uma molécula (em Moléculas:), ou insere-se uma (em Fórmula Quim.:, mas deixa-se em vazio se se quiser que seja da lista), e indica-se o número de moles ou partes desta molécula. Este número pode ser:
    • ou um valor (exemplos: 2, 3.5, 5/2);
    • ou uma variável (de preferência um só caracter e minúsculo. exemplo: a, b, c);
    • ou ainda uma pequena função: (1+z), 3.76*z, a+b.
    • Se se deixar em vazio, assume que é 1 - ou pelo menos era suposto, e acho que acontece na TI-89, mas parece-me que na TI-92P assume que é um espaço, em vez de vazio, logo dá problemas… Por isso o melhor é indicar se é 1 ou não!!

  2. Se a molécula for da lista, uma vez carregado no OK, leva um pouco a tratar de inserir a informação na equação (gravar a informação). Uma vez inserido, volta a mostrar a caixa de diálogo, por forma a inserir outra molécula. ESC para sair e voltar ao menu anterior.

  3. Se a molécula não for da lista, é pedida a entalpia de formação desta molécula, com indicada na imagem abaixo:</ol>
Aqui, se se carregar no ESC sem introduzir um valor, vai assumir que “” é o valor introduzido… por isso cuidado com os dedos! No entanto, no cálculo das entalpias não há grande problema (acho eu), ou seja, não as calcula bem… azar!

NOTAS:

  • Não é possível adicionar equações/moléculas com parenteses. O programa vai fazer algo não antevisto com essa informação! Para adicionar o ar (O2 + 3.76N2) tem que ser adicionado por partes, O2 e 3.76N2, uma molécula de cada vez.

  • Nos casos em que seja preciso obter os valores de x e y em CxHy, basta primeiro adicionar primeiro xC e yH, fazer solve, e depois re-inserir a molécula como um todo, com os valores calculados!

3:Alterar Reagentes

5:Alterar Produtos

Na parte de Alterar Reagentes e Produtos, a caixa de diálogo seguinte é mostrada: Onde se escolhe a molécula a editar, carrega-se OK e o seguinte diálogo aparece:

Pode-se redefinir ou até ver a quantidade de moléculas que lá existe! Notar que pode ser mais uma vez um caracter ou algo do género. No caso de ser uma molécula dada pelo utilizador, pode-se também a seguir voltar a alterar a entalpia de formação da molécula (kJ/kmol)!

De seguida, volta à caixa de diálogo de selecção de moléculas, onde se pode escolher outra e carregar OK ou ESC para voltar ao menu anterior.

4:Remover Reagentes

6:Remover Produtos

Remover Reagentes e Produtos, mostra também a caixa de selecção e pergunta se quer mesmo apagar, como mostrada na imagem seguinte:
Uma vez OK ou ESC, volta a mostrar a caixa de selecção.

7:Ver Equações

Ver Equações dá acesso à seguinte caixa de selecção:

Onde:

  • Ver equações permite escolher se se quer ver um dos lados só ou ambos da equação.
  • Ver também… permite escolher se se quer ver as equações com as incógnitas definidas (e valores para as que não têm incógnitas) ou se se quer ver com os valores calculados com o Solve (mostra as variáveis quando ainda não foi calculado!).
Em seguida ao OK é mostrada uma caixa de diálogo semelhante à seguinte: Se não houver produtos ou reagentes, uma caixa como a seguinte é mostrada:
Onde é mostrada em cada linha a quantidade e a molécula por ordem de inserção!  

8:Solve Incognitas

O Solve Incógnitas trata de resolver a equação, quando esta não está toda resolvida. O seguinte exemplo demonstra a equação existente:
Estes são os reagentes. Estes são os produtos.

Em seguida, é mostrada a seguinte imagem:
Como se pode observar, há um momento de preparação das equações. Isto pode demorar um pouco…

A caixa de diálogo a seguir (imagem abaixo), permite escolher uma variável que estará em excesso (situação de “n equações - n+1 incógnitas”), para que possa ser indicado ao solver como resolver em função dessa variável. Útil para o excesso de ar z, por exemplo!
Basta escrever a letra da variável, como por exemplo: z

Se ficar em vazio, o programa lida com o assunto com se houve “n equações - n incógnitas” e trabalhará com o que o solve da calculadora fornecer!

Continuando o exemplo, uma vez resolvido o problema, volta ao menu das equações e por detrás está a dizer para ir ver as equações.

Os produtos calculados resultou no seguinte, ver imagem abaixo:

E prontos, este exemplo já está demonstrado!

9:Apagar Equações

Se pretender apagar as equações, as seguintes 2 caixas serão mostradas (uma de cada vez):
Primeiro pergunta sobre os reagentes. Depois sobre os produtos.

A:Equação Quim: Sair

Esta opção fará sair do Assistente de Química para Combustão e voltará ao Assistente de Combustão, nomeadamente para o menu principal do 5:Solver Químico.

B:Fazer umas contas

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

2:Calc.Entalpias Tot

Esta opção trata de calcular as entalpias totais, com base nas equações químicas bem definidas…

… a caixa seguinte é a primeira a ser mostrada:

Um vez escolhido quais (lados: Ambos, Reagentes ou Produtos) a calcular, a seguinte caixa é mostrada (neste exemplo é para ambos os lados):

  Caso ESC seja escolhido na imagem ao lado, então o diálogo abaixo é mostrado:
Aqui escolhe-se a temperatura geral dos reagentes. Se se quiser uma específica para um deles, carrega-se no ESC, caso contrário, no OK vai tudo pela mesma temperatura. Como se pode observar, tem-se de definir uma temperatura para cada molécula.

Uma vez escolhidas as temperaturas, o programa trata de calcular as entalpias:

Se uma das moléculas não tiver as entalpias sensíveis em tabela, tal informação é indicada, como a imagem seguinte demonstra para este exemplo: Esta imagem é mostrada enquanto está a calcular:

Uma vez calculadas as entalpias, são mostradas as seguintes caixas de diálogo:
Onde se se carregar no OK, mostra o diálogo à direita. Esta caixa acima não seria mostrada se se tivesse carregado no ESC, passando logo para a fase seguinte.
A próxima fase é tratar dos produtos:

O procedimento é idêntico ao dos reagentes, como descrito acima, como se pode observar (ver imagens na mesma ordem que se lê):
 

Resultados:


NOTA: erro na imagem, deve mostrar Hprod(kJ/kmol)
Exemplo de equação dos produtos. Exemplo das entalpias para os ditos produtos.

Após as entalpias dos Produtos estarem calculadas, vem a seguinte pergunta:
OK grava a informação para futuras utilizações. ESC ignora a informação gerada!

3:Calc.Temp.Intermed

Continuando o exemplo da secção 2:Calc.Entalpias Tot: as entalpias totais não são iguais e a dos produtos é fixa. aí é que pode ajudar esta opção 3:calc.temp.intermed. assumindo que o problema a resolver é encontrar a temperatura dos reagentes, recorre-se à opção 2:calc.entalpias tot novamente, calcula-se mais uma vez a parte dos reagentes para outra temperatura e grava-se a informação, como demonstrado a seguir:
Calcular só o lado dos reagentes. Escolher uma temperatura mais baixa (ou alta, dependendo do caso).
Obtém-se os primeiros resultados gerais. OK para continuar.
São mostradas as entalpias por molécula. OK para gravar os resultados.

Uma vez isto feito, vai-se à opção 3:Calc.Temp.Intermed. O seguinte processo se decorrerá:

É mostrada uma caixa de diálogo a explicar o procedimento: É mostrada uma caixa a seguir a avisar a fase em curso.
Depois escolhe-se a 2 opção do Hreag:
É mostrada a informação relativa à escolha, que é apresentada nas 2 imagens seguintes. OK nesta: OK ou ESC nesta para continuar.

NOTA: erro na imagem, deve mostrar Hreag(kJ/kmol)
A seguinte imagem permite indicar que o que foi escolhido é o que ser quer como informação relativa à primeira temperatura: OK para indicar que sim.
Logo se é avisado que se vai passar para a segunda fase. Escolhe-se de seguida a 3ª opção do Hreag, como na imagem abaixo:
A imagem seguinte é mostrada, a indicar a informação relevante. ESC salta a outra informação Aqui a seguir (imagem abaixo) OK para seguir em frente.

NOTA: erro na imagem, deve mostrar Hreag(kJ/kmol)
A caixa de diálogo abaixo é mostrada de seguida, pedindo se é para calcular a temperatura intermédia com base nos reagentes ou nos produtos. A imagem seguinte mostra a caixa consecutiva:

NOTA: erro na imagem, deve mostrar H(kJ/kmol)
Ou seja, os produtos devem dar entalpia igual aos reagentes (opção Produtos) ou vice versa (Reagentes)? Aqui pede-se a que entalpia é que a dos Reagentes ou os Produtos tem de ser igual a. Aqui pode-se inserir o valor “à pata” (insere-se o valor e OK) ou ir buscar da mesma forma que a restante informação (ESC, independente do valor).
Neste exemplo, ESC leva ao seguinte: Aqui (imagem abaixo) escolhe-se a 2 opção do Hprod. Parece que isto poderá ser um mau exemplo, face aos valores em questão, mas que se lixe que é só um exemplo :)
A sequência de teclas a seguir é: OK, OK, ESC e chega-se à seguinte caixa mais uma vez: Uma vez OK, resulta no seguinte resultado:

Como se pode observar… QUENTE… mas é um mau exemplo! E esta temperatura não vem nas tabelas!!!

Bem, exemplo completo. O passo seguinte seria ir calcular as entalpias dos reagentes com esta temperatura e compara os resultados… e voltar a achar outra se fosse possível… mas este exemplo tinha os dias contados desde o início ;)

4:Ver EntalpListadas

Basicamente, este processo foi o que foi utilizado 3 vezes no exemplo anterior!

A imagem seguinte é mostrada:

Pode-se obter a informação que se pretende visualizar a partir de 4 vias possíveis, o que convém escolher uma apenas. E também dá uma forma de acesso rápido à informação, ie, às entalpias totais de cada cálculo. Uma vez escolhida uma das 4 opções e se se pretender ver Reagentes/Produtos ou Ambos, carrega-se no OK e vê-se a informação correspondente.

Por exemplo, escolhendo Reagentes, opção 2 e ver Reagentes resulta nas seguintes duas imagens:
Exemplo de equação de reagentes. Exemplo das entalpias para os ditos reagentes.

Uma vez vista a informação, chega-se à caixa inicial para se poder ver outras informações. ESC volta ao menu do Solver Químico!

5:Apagar Entalpias

Aqui não há grande ciência. O interface é semelhante ao da opção 4:Ver EntalpListadas, mas desta vez é para remover resultados.

6:SolverQ: Para trás

Regressa ao menu anterior, nomeadamente o menu principal do 5:Solver Químico.

7:AssCombustao: Sair

Permite sair do Assistente de Combustão.

8:Fazer umas contas

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

9:Interpolações

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção A:Interpolações.

6:ASSComb: Sair

Permite sair do Assistente de Combustão.

7:Fazer umas contas

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção 9:Fazer umas contas.

8:Interpolações

Já foi descrito antes no capítulo de Água, secção A:Interpolações.