Berechnung von Stoffdaten und Phasengleichgewichten mit Excel-VBA. Wolfgang Schmidt
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Abb. 1.14. Auswahl der Aceton-Inkremente und Joback-Berechnung
In A–C werden die Inkrementgruppen CH3 und >C=O für Aceton ausgewählt. Dazu existiert ein Menü. Es können maximal 10 Inkremente ausgewählt werden. Die Tabelle ist unter Beachtung der Excel-Regeln erweiterbar auf beliebig viele Inkremente (vgl. Abb. 1.15).
Abb. 1.15. Auswahl der Joback-Inkremente
Klickt man auf B10, öffnet sich ein Auswahlfenster (vgl. Abb. 1.16 und Abb. 1.17).
Abb. 1.16. Auswahl des CH3-Inkrements
Abb. 1.17. Liste der Inkremente
Aus dieser Liste kann man nun das gewünschte Inkrement anklicken. Danach trägt man in der Spalte C daneben die Anzahl der gewählten Inkremente ein. In D8 gibt man die Temperatur in Kelvin zur Berechnung von Cp und der Flüssigviskosität η eine. Die Berechnung der Joback-Stoffdaten erfolgt dann in der Zeile Ergebnisse. Je nach gewähltem Inkrement werden die Joback-Daten automatisch aus der Tabelle Daten gelesen.
In diesem Beispiel wurden die Inkremente von Aceton gewählt, also 2 * CH3 und 1 * >C=0. Die Ergebnisse sind natürlich identisch mit denen in der Tabelle Daten. Zum Vergleich: Die kritische Temperatur in D22 ist identisch mit dem Ergebnis in der Tabelle Daten, nämlich 500,56 K. In der Zeile ΣGi werden die Summen gebildet, also ΣGi, und in der Zeile Ergebnisse werden die Stoffdaten aus ΣGi berechnet. Die Berechnung erfolgt durch VBA-Funktionen.
Klickt man z.B. auf D22, erscheint
Das bedeutet, dass die VBA-Funktion Tcf die Werte aus D14 und G15 liest. Klickt man nun auf fx, erscheint (Abb. 1.18):
Abb. 1.18. Parameter der kritischen Temperatur Tc
Der Index legt die Berechnungsart fest und ist hier 0. Näheres geht aus der VBA-Funktion hervor.
Öffnen wir den VBA-Editor (Alt + F11), finden wir folgende Funktionen (Abb. 1.19):
Abb. 1.19. VBA-Projekt in VBA-Editor-Fenster
Klickt man Modul1 an erhält man sämtliche Funktionen der Joback-Berechnungen (vgl. Abb. 1.20).
Abb. 1.20. VBA-Funktion für Tb, Tm und Tc
Wir betrachten die Funktion Tcf zur Berechnung der kritischen Temperatur näher. Die Funktion Tcf liest die Daten Gi, Tb (Siedepunkt) und den Index, die in der Klammer stehen. In der Zeile
wird die Konstante Tk erstellt. Danach wird in der Zeile
die Berechnung gemäß der unten stehenden Joback-Formel durchgeführt. Tc wird in K ausgegeben. Danach wird der Index abgefragt mit
Ist der Index = 0, wird diese Zeile nicht ausgeführt und Tc wird in K berechnet. Ist der Index = 1, wird Tc in °C umgerechnet. In der letzten Zeile
wird Tc an die Funktion Tcf übergeben.
In dieser Funktion wird der Siedepunkt Tb benötigt und in der Funktion Tbf berechnet.
Auch hier erfolgt die Berechnung der Konstanten Tk. Die eigentliche Gleichung lautet
Ebenso wie in der Funktion Tcf erfolgen hier die Abfrage der Variablen „Index“ und die Umrechnung von K in °C.
Alle anderen VBA-Funktionen sind ähnlich aufgebaut, sodass auf die detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.
Die Auswahl der Inkremente funktioniert mithilfe der Excel-Funktion wie folgt: B11 anklicken, Daten, Datenüberprüfung, Datenüberprüfung, Liste (vgl. Abb. 1.21).
Abb. 1.21. Entstehung des Auswahlmenüs
Unter Quelle befindet sich der Datenbereich, der angezeigt werden soll. Die Verwertung zur Darstellung der Joback-Daten lässt sich am Beispiel der Zelle D11 erläutern. Klickt man D11 an, erscheint in der Funktionszeile
Das bedeutet, dass aus der Tabelle Daten im Bereich A8:S63 in der ersten Spalte der