Geometrical study of the three-dimensional temperature–composition diagrams. An important aid to understand the behavior of the liquid–vapour equilibrium in ternary systems

In this work the usefulness of qualitatively studying and drawing three-dimensional temperature–composition diagrams for ternary systems is pointed out to understand and interpret the particular behavior of the liquid–vapour equilibrium of non-ideal ternary systems. Several examples have been used in order to highlight the interest and the possibilities of this tool, which should be an interesting support not only for lecturers, but also for researchers interested in experimental equilibrium data determination.

On the existence of fractal strings whose set of dimensions of fractality is not perfect

In this paper we give an example of a nonlattice self-similar fractal string such that the set of real parts of their complex dimensions has an isolated point. This proves that, in general, the set of dimensions of fractality of a fractal string is not a perfect set.

Liquid–Liquid, Vapor–Liquid, and Vapor–Liquid–Liquid Equilibrium Data for the Water–n-Butanol–Cyclohexane System at Atmospheric Pressure: Experimental Determination and Correlation

The temperature and the composition of the vapor–liquid–liquid equilibrium (VLLE) and the vapor–liquid equilibrium (VLE) of a ternary mixture of water–n-butanol–cyclohexane were measured at atmospheric pressure (101.32 kPa) in a modified dynamic recirculating still. As found in the literature, the experimental data obtained reveal a ternary azeotrope at 341.86 K with a mole fraction composition of 0.281, 0.034, and 0.685 water, n-butanol, and cyclohexane, respectively. The liquid–liquid equilibrium (LLE) compositions were measured at a constant temperature of 313.15 K and compared with data in the literature collected at other temperatures. Thermodynamic consistency of all the experimental data was demonstrated. The universal quasichemical (UNIQUAC) and the nonrandom two-liquid (NRTL) thermodynamic models were used to correlate the VLE and LLE data, while the original universal functional (UNIFAC) model was used to compare the predicted data.

Isothermal (liquid + liquid) equilibrium data at T = 313.15 K and isobaric (vapor + liquid + liquid) equilibrium data at 101.3 kPa for the ternary system (water + 1-butanol + p-xylene)

The (vapor + liquid), (liquid + liquid) and (vapor + liquid + liquid) equilibria of the ternary system (water + 1-butanol + p-xylene) have been determined. (Water + 1-butanol + p-xylene) is a type 2 heterogeneous ternary system with partially miscible (water + 1-butanol) and (water + p-xylene) pairs. By contrast, (1-butanol + p-xylene) is totally miscible under atmospheric conditions. This paper examines the (vapor + liquid) equilibrium in both heterogeneous and homogeneous regions at 101.3 kPa of pressure. (Liquid + liquid) equilibrium data at T = 313.15 K have also been determined, and for comparison, the obtained experimental data have been calculated by means of several thermodynamic models: UNIQUAC, UNIFAC and NRTL. Some discrepancies were found between the (vapor + liquid + liquid) correlations; however, the models reproduced the (liquid + liquid) equilibrium data well. The obtained data reveal a ternary heterogeneous azeotrope with mole fraction composition: 0.686 water, 0.146 1-butanol and 0.168 p-xylene.

New methodology for describing the equilibrium beach profile applied to the Valencia's beaches

Mathematical models used for the understanding of coastal seabed morphology play a key role in beach nourishment projects. These projects have become the fundamental strategy for coastal maintenance during the last few years. Accordingly, the accuracy of these models is vital to optimize the costs of coastal regeneration projects. Planning of such interventions requires methodologies that do not generate uncertainties in their interpretation. A study and comparison of mathematical simulation models of the coastline is carried out in this paper, as well as elements that are part of the model that are a source of uncertainty. The equilibrium profile (EP) and the offshore limit corresponding to the depth of closure (DoC) have been analyzed taking into account different timescale ranges. The results have thus been compared using data sets from three different periods which are identified as present, past and future. Accuracy in data collection for the beach profiles and the definition of the median grain size calculation using collected samples are the two main factors that have been taken into account in this paper. These data can generate high uncertainties and can produce a lack of accuracy in nourishment projects. Together they can generate excessive costs due to possible excess or shortage of sand used for the nourishment. The main goal of this paper is the development of a new methodology to increase the accuracy of the existing equilibrium beach profile models, providing an improvement to the inputs used in such models and in the fitting of the formulae used to obtain seabed shape. This new methodology has been applied and tested on Valencia's beaches.

Isobaric vapor–liquid–liquid–solid equilibrium of the water + NaCl + 1-butanol system at 101.3 kPa

A mixture of water + NaCl + 1-butanol at 101.3 kPa is studied in order to determine the influence of salt on its experimental vapor–liquid–liquid–solid equilibrium. A detailed analysis of the evolution with temperature of the different equilibrium regions is carried out. The study is conducted at a constant pressure of 101.3 kPa in a recirculating still that has been modified by our research group. The changes in the 1-butanol/water composition ratio in the vapor phase that are provoked by the salt are studied as a function of equilibrium region. In addition, the mutual solubility of 1-butanol and water is assessed in the liquid–liquid and solid–liquid regions.

Essays on the Effects of Corporate Taxation

Cette thèse est une collection de trois articles en macroéconomie et finances publiques. Elle développe des modèles d'Equilibre Général Dynamique et Stochastique pour analyser les implications macroéconomiques des politiques d'imposition des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Le premier chapitre analyse les mécanismes de transmission à l'économie, des effets d'un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises. Dans une économie constituée d'un gouvernement, d'une firme représentative et d'un ménage représentatif, j'élabore un théorème de l'équivalence ricardienne avec l'impôt sur le profit des entreprises. Plus particulièrement, j'établis que si les marchés financiers sont parfaits, un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises qui ne change pas la valeur présente de l'impôt total auquel l'entreprise est assujettie sur toute sa durée de vie n'a aucun effet réel sur l'économie si l'état utilise un impôt forfaitaire. Ensuite, en présence de marchés financiers imparfaits, je montre qu'une une baisse temporaire de l'impôt forfaitaire sur le profit des entreprises stimule l'investissement parce qu'il réduit temporairement le coût marginal de l'investissement. Enfin, mes résultats indiquent que si l'impôt est proportionnel au profit des entreprises, l'anticipation de taxes élevées dans le futur réduit le rendement espéré de l'investissement et atténue la stimulation de l'investissement engendrée par la réduction d'impôt. Le deuxième chapitre est écrit en collaboration avec Rui Castro. Dans cet article, nous avons quantifié les effets sur les décisions individuelles d'investis-sement et de production des entreprises ainsi que sur les agrégats macroéconomiques, d'une baisse temporaire de l'impôt sur le profit des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Dans un modèle où les entreprises sont sujettes à des chocs de productivité idiosyncratiques, nous avons d'abord établi que le rationnement de crédit affecte plus les petites (jeunes) entreprises que les grandes entreprises. Pour des entreprises de même taille, les entreprises les plus productives sont celles qui souffrent le plus du manque de liquidité résultant des imperfections du marché financier. Ensuite, nous montré que pour une baisse de 1 dollar du revenu de l'impôt, l'investissement et la production augmentent respectivement de 26 et 3,5 centimes. L'effet cumulatif indique une augmentation de l'investissement et de la production agrégés respectivement de 4,6 et 7,2 centimes. Au niveau individuel, nos résultats indiquent que la politique stimule l'investissement des petites entreprises, initialement en manque de liquidité, alors qu'elle réduit l'investissement des grandes entreprises, initialement non contraintes. Le troisième chapitre est consacré à l'analyse des effets de la réforme de l'imposition des revenus d'entreprise proposée par le Trésor américain en 1992. La proposition de réforme recommande l'élimination des impôts sur les dividendes et les gains en capital et l'imposition d'une seule taxe sur le revenu des entreprises. Pour ce faire, j'ai eu recours à un modèle dynamique stochastique d'équilibre général avec marchés financiers imparfaits dans lequel les entreprises sont sujettes à des chocs idiosyncratiques de productivité. Les résultats indiquent que l'abolition des impôts sur les dividendes et les gains en capital réduisent les distorsions dans les choix d'investissement des entreprises, stimule l'investissement et entraîne une meilleure allocation du capital. Mais pour être financièrement soutenable, la réforme nécessite un relèvement du taux de l'impôt sur le profit des entreprises de 34\% à 42\%. Cette hausse du taux d'imposition décourage l'accumulation du capital. En somme, la réforme engendre une baisse de l'accumulation du capital et de la production respectivement de 8\% et 1\%. Néanmoins, elle améliore l'allocation du capital de 20\%, engendrant des gains de productivité de 1.41\% et une modeste augmentation du bien être des consommateurs.

Factor Markets in Applied Equilibrium Models: The current state and planned extensions towards an improved presentation of factor markets in agriculture. Factor Markets Working Paper No. 23, February 2012

This paper describes how factor markets are presented in applied equilibrium models and how we plan to improve and to extend the presentation of factor markets in two specific models: MAGNET and ESIM. We do not argue that partial equilibrium models should become more ‘general’ in the sense of integrating all factor markets, but that the shift of agricultural income policies to decoupled payments linked to land in the EU necessitates the inclusion of land markets in policy-relevant modelling tools. To this end, this paper outlines options to integrate land markets in partial equilibrium models. A special feature of general equilibrium models is the inclusion of fully integrated factor markets in the system of equations to describe the functionality of a single country or a group of countries. Thus, this paper focuses on the implementation and improved representation of agricultural factor markets (land, labour and capital) in computable general equilibrium (CGE) models. This paper outlines the presentation of factor markets with an overview of currently applied CGE models and describes selected options to improve and extend the current factor market modelling in the MAGNET model, which also uses the results and empirical findings of our partners in this FP project.

Labour Supply Curves for EU Member and Candidate States: An applied general equilibrium analysis. Factor Markets Working Paper No. 26, June 2012

This paper introduces a more sophisticated modelling of the labour market functioning of the European member and candidate states through the introduction of labour supply curves in an applied general equilibrium model. A labour supply curve offers a middle way in labour supply modelling, sitting between the two commonly adopted extremes of spare capacity and full employment. The first part of the paper outlines the theoretical foundation of the labour supply curve. Real world data is then used to derive labour supply curves for each member state, along with Croatia and Turkey. Finally, the impact of the newly specified labour markets on the results of an illustrative scenario involving reform of the common agricultural policy is explored. The results of computable general equilibrium analysis with the labour supply curve confirm the theoretical expectation that modelling the labour supply through an upwards-sloping curve produces results that lie between the extremes of spare capacity of the labour factor and fully employed labour. This specification captures a greater degree of heterogeneity in the labour markets of the member and candidate states, allowing for a more nuanced modelling of the effects of policy reform, including welfare effects.

Factor Markets in General Computable Equilibrium Models. Factor Markets Working Document No. 47, May 2013

One objective of Computable general equilibrium (CGE) models is the analysis of economy-wide effects of policy measures. The focus of the Factor Markets project is to analyse the functioning of factor markets for agriculture in the EU-27, including the Candidate Countries. While agricultural and food markets are fully integrated in a European single market, subject to an EU-wide common policy, the Common Agricultural Policy (CAP), this is not the case for the agricultural factor markets capital, labour and land. There are partly serious differences with regard to member state regulations and institutions affecting land, labour and capital markets. The presentation of this heterogeneity of factor markets amongst EU Member States have been implemented in the CGE models to improve model-based analyses of the CAP and other policy measures affecting agricultural production. This final report comprises the outcome of a systematic extension and improvement of the Modular Applied GeNeral Equilibrium Tool (MAGNET) model starting from an overview of the current state of the art to represent factor markets in CGE models to a description of work on labour, land and capital in MAGNET.

Helium in solubility equilibrium with quartz and porefluids in rocks - a new approach in hydrology

Quartz crystals in sandstones at depths of 1200 m–1400 m below the surface appear to reach a solubility equilibrium with the 4He-concentration in the surrounding pore- or groundwater after some time. A rather high 4Heconcentration of 4.5x10E-3 cc STP 4He/cm3 of water measured in a groundwater sample would for instance maintain a He pressure of 0.47 atm in a related volume. This value is equal within analytical error to the pressure deduced from the measured helium content of the quartz and its internal helium-accessible volume. To determine this volume, quartz crystals of 0.1 to 1 mm were separated from sandstones and exposed to a helium gas pressure of 32 atm at a temperature of 290°C for up to 2 months. By crushing, melting or isothermal heating the helium was then extracted from the helium saturated samples. Avolume on the order of 0.1% of the crystal volume is only accessible to helium atoms but not to argon atoms or water molecules. By monitoring the diffusive loss of He from the crystals at 350°C an effective diffusion constant on the order of 10E-9 cm2/s is estimated. Extrapolation to the temperature of 70°C in the sediments at a depth of 1400 m gives a typical time of about 100 000 years to reach equilibrium between helium in porewaters and the internal He-accessible volume of quartz crystals. In a geologic situation with stagnant pore- or groundwaters in sediments it therefore appears to be possible with this new method to deduce a 4He depth profile for porewaters in impermeable rocks based on their mineral record.

Essays on the Effects of Corporate Taxation

Cette thèse est une collection de trois articles en macroéconomie et finances publiques. Elle développe des modèles d'Equilibre Général Dynamique et Stochastique pour analyser les implications macroéconomiques des politiques d'imposition des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Le premier chapitre analyse les mécanismes de transmission à l'économie, des effets d'un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises. Dans une économie constituée d'un gouvernement, d'une firme représentative et d'un ménage représentatif, j'élabore un théorème de l'équivalence ricardienne avec l'impôt sur le profit des entreprises. Plus particulièrement, j'établis que si les marchés financiers sont parfaits, un ré-échelonnement de l'impôt sur le profit des entreprises qui ne change pas la valeur présente de l'impôt total auquel l'entreprise est assujettie sur toute sa durée de vie n'a aucun effet réel sur l'économie si l'état utilise un impôt forfaitaire. Ensuite, en présence de marchés financiers imparfaits, je montre qu'une une baisse temporaire de l'impôt forfaitaire sur le profit des entreprises stimule l'investissement parce qu'il réduit temporairement le coût marginal de l'investissement. Enfin, mes résultats indiquent que si l'impôt est proportionnel au profit des entreprises, l'anticipation de taxes élevées dans le futur réduit le rendement espéré de l'investissement et atténue la stimulation de l'investissement engendrée par la réduction d'impôt. Le deuxième chapitre est écrit en collaboration avec Rui Castro. Dans cet article, nous avons quantifié les effets sur les décisions individuelles d'investis-sement et de production des entreprises ainsi que sur les agrégats macroéconomiques, d'une baisse temporaire de l'impôt sur le profit des entreprises en présence de marchés financiers imparfaits. Dans un modèle où les entreprises sont sujettes à des chocs de productivité idiosyncratiques, nous avons d'abord établi que le rationnement de crédit affecte plus les petites (jeunes) entreprises que les grandes entreprises. Pour des entreprises de même taille, les entreprises les plus productives sont celles qui souffrent le plus du manque de liquidité résultant des imperfections du marché financier. Ensuite, nous montré que pour une baisse de 1 dollar du revenu de l'impôt, l'investissement et la production augmentent respectivement de 26 et 3,5 centimes. L'effet cumulatif indique une augmentation de l'investissement et de la production agrégés respectivement de 4,6 et 7,2 centimes. Au niveau individuel, nos résultats indiquent que la politique stimule l'investissement des petites entreprises, initialement en manque de liquidité, alors qu'elle réduit l'investissement des grandes entreprises, initialement non contraintes. Le troisième chapitre est consacré à l'analyse des effets de la réforme de l'imposition des revenus d'entreprise proposée par le Trésor américain en 1992. La proposition de réforme recommande l'élimination des impôts sur les dividendes et les gains en capital et l'imposition d'une seule taxe sur le revenu des entreprises. Pour ce faire, j'ai eu recours à un modèle dynamique stochastique d'équilibre général avec marchés financiers imparfaits dans lequel les entreprises sont sujettes à des chocs idiosyncratiques de productivité. Les résultats indiquent que l'abolition des impôts sur les dividendes et les gains en capital réduisent les distorsions dans les choix d'investissement des entreprises, stimule l'investissement et entraîne une meilleure allocation du capital. Mais pour être financièrement soutenable, la réforme nécessite un relèvement du taux de l'impôt sur le profit des entreprises de 34\% à 42\%. Cette hausse du taux d'imposition décourage l'accumulation du capital. En somme, la réforme engendre une baisse de l'accumulation du capital et de la production respectivement de 8\% et 1\%. Néanmoins, elle améliore l'allocation du capital de 20\%, engendrant des gains de productivité de 1.41\% et une modeste augmentation du bien être des consommateurs.