حساب التفاضل والتكامل يستخدم على نطاق واسع في الهندسة الكيميائية لحل المسائل التي تنطوي على تغييرات في الكميات الفيزيائية الهامة مثل الضغط ودرجة الحرارة وسرعة التدفق والكثافة والتركيز. فيما يلي بعض الأمثلة على كيفية استخدام حساب التفاضل والتكامل في الهندسة الكيميائية:
1. حساب حرارة التفاعل: يتم استخدام التفاضل والتكامل لتحليل حرارة التفاعل في الكيمياء الحرارية وتحديد الكميات المتغيرة مثل الحرارة الحرة والانتروبيا والانتالبيا.
2. ديناميات تسرب الغاز: يمكن استخدام التفاضل والتكامل لحساب تدفق الغاز وتركيزه في الهواء وتحديد نسبة الغازات المسببة للاحتباس الحراري.
3. الديناميات الحرارية للمفاعلات الكيميائية: يستخدم التفاضل والتكامل لتحديد درجات الحرارة والضغوط والمعدلات الذرية داخل المفاعلات الكيميائية الحرارية، مما يساعد على تصميم المفاعلات بكفاءة أكبر.
4. قياسات التدفق: يستخدم التفاضل والتكامل لحساب معدلات التدفق في أجهزة القياس مثل مقياس التدفق الحراري ومقياس التدفق الكهرومغناطيسي، ومن ثم عرض هذه القيم بصورة رقمية ورسوم بيانية للتحكم في عمليات التصنيع.
5. أداء الوحدات الكيميائية: يستخدم التفاضل والتكامل لتحليل الأداء الحراري والميكانيكي للوحدات الكيميائية مثل المبادلات الحرارية والضغط والتدفق، وذلك لتحسين كفاءة العمليات الصناعية وتحسين أدائها.