Computation of chemical equilibrium compositions

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Abstract

A general method has been developed for the calculation of equilibrium compositions of chemical systems containing gases and solids. The method is a steepest descent search for the minimum of the free energy of the system. It makes no assumptions regarding reactions taking place between the various species in the system, nor is there a limit to the number of solid species that can be included in the search. The only information necessary is the free energy as a function of temperature of all species that can be present under the given conditions.

The method is particularly useful for calculations on small sized computers, such as the Bendix G-15-D for which it has been programmed. It has been found to have several advantages over published methods(1, 3).

The searching method described can also be used for a variety of other problems, e.g. computation of changes in equilibrium composition with temperature.

Abstract

Une méthode générale de calcul de la composition d'équilibre des systèmes comportant des phases solides et gazeuses a été développée. Cette méthode est basée sur la recherche de l'énergie libre minimum du système par la ligne de plus grande pente. Aucune restriction concernant les réactions chimiques ayant lieu dans le système ou le nombre de phases solids présentes n'est nécessaire. Les seules informations requises sont les énergies libres de chaque espèce chimique susceptible de se trouver dans le système aux conditions d'opérations en fonction de la température.

Cette méthode est particulièrement bien adaptée aux petites calculatrices numériques, telle que la Bendix G-15-D, pour laquelle on a établi un programme. On lui a trouvé plusieurs avantages par rapport aux méthodes déjà publiées.

La méthode présentée peut aussi servir à la solution de nombreux autres problèmes comme, par exemple, le calcul des changements de composition d'équilibre en fonction de la température.

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