Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования.
Самарский государственный технический университет.
Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»
Курсовой проект по дисциплине:
«Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
Выполнил:
Руководитель: доцент, к. х. н.
Самара
2008 г.
Задание 1А
на курсовую работу по дисциплине «Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
1) Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить />, />, />методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения.
2) Для первого соединения рассчитать />и />.
3) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить критическую (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор.
4) Для первого соединения рассчитать />, />, />. Определить фазовое состояние компонента.
5) Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
6) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости «плотность-температура» для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.
7) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить давление насыщенного пара. Привести графические Р-Т зависимости для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их проверку и анализ.
8) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить />и />. Привести графические зависимости указанных энтальпий испарения от температуры для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.
9) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и низком давлении.
10) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм.
11) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и низком давлении.
12) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм.
Задание №1
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рассчитать />/> и /> методом Бенсона с учетом первого окружения.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для />/> и />, вводим набор поправок:
Поправки на гош взаимодействие
Вводим 8 поправок «алкил-алкил»
Поправка на симметрию:
/>, />
Таблица 1
Кол-во вкладов
Вклад
Вклад в энтальпию, кДж/моль
Вклад
Вклад в энтропию Дж/К*моль
Вклад
Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(С)
5
-42,19
-210,95
127,29
636,45
25,910
129,55
СН-(3С)
1
-7,95
-7,95
-50,52
-50,52
19,000
19
С-(4С)
1
2,09
2,09
-146,92
-146,92
18,29
18,29
СН2-(2С)
3
-20,64
-61,92
39,43
118,29
23,02
69,06
∑
10
-278,73
557,3
235,9
гош-поправка
10
3,35
33,5
вклады в энтропию и теплоемкость для гош-поправок в литературе отсутствуют
поправка на симм.
σнар=1
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
302,150
364,160
410,960
460,516
С
10
8,644
11,929
14,627
16,862
18,820
19,874
Н2
11
28,836
29,179
29,259
29,321
29,511
29,614
∑
403,636
440,259
468,119
491,151
512,824
/>, />
/>, />
/>, />
/>, />
/>, />
/>
/>
/>
/>
/>
Энтропия.
/>
/>
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады />соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем />для 730К.
Таблица 5
Кол-во вкладов
Сpi, 298K,
Сpi, 400K,
Сpi, 500K,
Сpi, 600K,
Сpi, 730K,
Сpi, 800K,
СН3-(С)
5
25,910
32,820
39,950
45,170
51,235
54,5
СН-(3С)
1
19,000
25,120
30,010
33,700
37,126
38,97
С-(4С)
1
18,29
25,66
30,81
33,99
35,758
36,71
СН2-(2С)
3
23,02
29,09
34,53
39,14
43,820
46,34
∑
10
235,900
302,150
364,160
410,960
460,516
/>/>
/>
/>
/>
/>
Задание №3
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор.
Метод Лидерсена.
Критическую температуру находим по формуле:
/>
где />-критическая температура; />-температура кипения (берем из таблицы данных); />-сумма парциальных вкладов в критическую температуру.
Критическое давление находится по формуле:
/>
где />-критическое давление; />-молярная масса вещества; />-сумма парциальных вкладов в критическое давление. продолжение
--PAGE_BREAK--
Критический объем находим по формуле:
/>
где />-критический объем; />-сумма парциальных вкладов в критический объем.
Ацентрический фактор рассчитывается по формуле:
/>;
где /> — ацентрический фактор; />-критическое давление, выраженное в физических атмосферах; />/>-приведенная нормальная температура кипения вещества;
/>-нормальная температура кипения вещества в градусах Кельвина;
/>-критическая температура в градусах Кельвина.
Для расчета, выбираем парциальные вклады для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Лидерсена.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
СН3-
5
0,1
1,135
275
СН-
1
0,012
0,21
51
С-
1
0,21
41
CH2
3
0,06
0,681
165
∑
10
0,172
2,236
532
Критическая температура.
/>
Критическое давление.
/>/>. />
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена.
/>; />/>/>
/>
4-Метилпиридин
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
/>к-во
/>
/>/>
/>/>
СН3-
1
0,02
0,227
55
-CH= (цикл.)
4
0,044
0,616
148
>C= (цикл.)
1
0,011
0,154
36
=N-(ds)
1
0,007
0,13
13
Сумма
7
0,082
1,127
252
Критическая температура.
/>
Критическое давление. продолжение
--PAGE_BREAK--
/>/>
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
/>/>/>/>
/>
Циклобутан
/>
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
-CH2-(цикл.)
4
0,052
0,736
178
Сумма
4
0,052
0,736
178
Критическая температура.
/>/>/>
Критическое давление.
/>; />
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
/>/>/>/>
/>
о-Ксилол, 1,2-диметилбензол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
CН3
2
0,04
0,454
110
-CH= (цикл.)
4
0,044
0,616
148
>C= (цикл.)
2
0,022
0,308
74
Сумма
8
0,106
1,378
332
Критическая температура.
/>/>
Критическое давление.
/>/>
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
/>/>/>/>
/>.
Метод Джобака.
Критическую температуру находим по уравнению;
/>
где /> — критическая температура; /> — температура кипения (берем из таблицы данных);
/>-количество структурных фрагментов в молекуле; />-парциальный вклад в свойство.
Критическое давление находим по формуле:
/>
где />-критическое давление в барах; />-общее количество атомов в молекуле; />/>-количество структурных фрагментов; />-парциальный вклад в свойство.
Критический объем находим по формуле:
/>
где />-критический объем в />; />/>-количество структурных фрагментов; />-парциальный вклад в свойство.
Для расчета, выбираем парциальные вклады в различные свойства для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Джобака.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
СН3- продолжение
--PAGE_BREAK--
5
0,0705
-0,006
СН-
1
0,0164
0,002
С-
1
0,0067
0,0043
CH2
3
0,0567
∑
10
0,1503
0,0003
Критическая температура.
/>/>
Критическое давление.
/>; />
Циклобутан
/>
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
к-во
ΔT
ΔP
СН2 (цикл)
4
0,04
-0,0112
Сумма
4
0,04
-0,0112
Критическая температура.
/>/>
Критическое давление.
/>; />
о-Ксилол, 1,2-диметилбензол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
CН3
2
0,0282
-0,0024
-СН=(цикл)
4
0,0328
0,0044
-С=(цикл)
2
0,0286
0,0016
Сумма
8
0,0896
0,0036
Критическая температура.
/>/>/>
Критическое давление.
/>; />
4-Метилпиридин
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
СН3-
1
0,0141
-0,0012
-СН=(цикл)
4
0,0328
0,0044
-С=(цикл)
1
0,0143
0,0008
=N-(ds)
1
0,0085
0,0076
Сумма
7
0,0697
0,0116
Критическая температура.
/>/>
Критическое давление.
/>; />
Задание №4
Для первого соединения рассчитать />, />и />. Определить фазовое состояние компонента.
Энтальпия
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Для расчета />, />и /> воспользуемся таблицами Ли-Кеслера и разложением Питцера.
/>
где /> — энтальпия образования вещества в стандартном состоянии; />-энтальпия образования вещества в заданных условиях; />и />-изотермические изменения энтальпии.
Находим приведенные температуру и давление:
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.
/>
/>
Из правой части выражаем: />
/>
Энтропия
/>
где /> — энтропия вещества в стандартном состоянии; /> — энтропия вещества в заданных условиях;/> — ацентрический фактор.
Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.
/>/>; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтропии.
/>
/>
Из правой части выражаем: />
Теплоемкость.
/>
где /> — теплоемкость соединения при стандартных условиях; /> — теплоемкость соединения при заданных условиях; />-ацентрический фактор.
Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.
/>/>; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение теплоемкости.
/>
/>Дж/моль*К
Из правой части выражаем:
/>
Задание №5
Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
Для определения плотности вещества воспользуемся методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ с использованием коэффициента сжимаемости.
/>
где />-плотность вещества; М- молярная масса; V-объем.
Для данного вещества найдем коэффициент сжимаемости с использованием таблицы Ли-Кесслера по приведенным температуре и давлении.
Коэффициент сжимаемости находится по разложению Питцера:
/>
где Z-коэффициент сжимаемости; />-ацентрический фактор.
Приведенную температуру найдем по формуле />
где />-приведенная температура в К; Т-температура вещества в К; />-критическая температура в К.
Приведенное давление найдем по формуле />; где /> — приведенное; Р и/> давление и критическое давление в атм. соответственно.
Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.
/>/>; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:
путем интерполяции находим />и/>.
/>=0,6773;
/>=-0,0280;
/>
Из уравнения Менделеева-Клайперона />,
где P-давление; V-объем; Z — коэффициент сжимаемости; R-универсальная газовая постоянная (R=82.04); T-температура;
выразим объем:
/>
М=142,29 г/моль.
/>
Фазовое состояние вещества определяем по таблицам Ли-Кесслера, по приведенным параметрам температуры и давления. Ячейка, соответствующая данным приведенным параметрам находится под линией бинодаля, следовательно данное вещество при 730К и 100 бар – газ.
Задание №6
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости «плотность-температура» для области существования жидкой и паровой фаз. Выполнить анализ.
Для вычисления плотности насыщенной жидкости воспользуемся методом Ганна-Ямады.
/> продолжение
--PAGE_BREAK--
где />-плотность насыщенной жидкости; М -молярная масса вещества; />-молярный объем насыщенной жидкости.
/>
где />-масштабирующий параметр; />-ацентрический фактор; /> и Г-функции приведенной температуры.
/>
/>
2-Метил-3,3-диэтилпентан
/>в промежутке температур от 298 до 475 К вычислим по формуле:
/>
В промежутке температур от 475 до 600 К вычислим по формуле:
/>
В промежутке температур от 298 до 600 К вычислим Г по формуле:
/>
Находим масштабирующий параметр:
Полученные результаты сведем в таблицу:
T, К
Tr
Vr(0)
Vsc
Г
Vs
ρs, г/см3
187,2738
0,3
0,3252
328,7164
0,2646
95,8685
1.3312
218,4861
0,35
0,3331
328,7164
0,2585
109,5005
1,2994
249,6983
0,4
0,3421
328,7164
0,2521
112,4670
1,2651
280,9106
0,45
0,3520
328,7164
0,2456
115,6993
1,2298
312,1229
0,5
0,3625
328,7164
0,2387
119,1650
1,1940
343,3352
0,55
0,3738
328,7164
0,2317
122,8869
1,1579
374,5475
0,6
0,3862
328,7164
0,2244
126,9426
1,1209
405,7598
0,65
0,3999
328,7164
0,2168
131,4645
1,0823
436,9721
0,7
0,4157
328,7164
0,2090
136,6402
1,0413
468,1844
0,75
0,4341
328,7164
0,2010
142,7120
0,9970
499,3967
0,8
0,4563
328,7164
0,1927
149,9773
0,9487
530,609
0,85
0,4883
328,7164
0,1842
160,4985
0,8865
561,8213
0,9
0,5289
328,7164
0,1754
173,8487
0,8185
580,5486
0,93
0,5627
328,7164
0,1701
184,9601
0,7693
593,0336
0,95
0,5941
328,7164
0,1664
195,2829
0,7286
605,5185
0,97 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
Тr
f(0)
f(1)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0,48
-5,8100
-7,4402
0,0002
0.0031
323
0,52
-4,9185
-5,9645
0,0007
0.0131
348
0,56
-4,1614
-4,7734
0,0024
0.0441
373
0,60
-3,5110
-3,8045
0,0068
0.1222
398
0,64
-2,9470
-3,0118
0,0162
0.2907
423
0,68
-2,4535
-2,3609
0,0343
0.6115
448
0,72
-2,0187
-1,8251
0,0652
1.1638
473
0,76
-1,6329
-1,3839
0,1139
2.0414
498
0,80
-1,2886
-1,0210
0,1852
3.3502
523
0,84
-0,9796
-0,7234
0,2832
5.2080
548
0,88
-0,7010
-0,4808
0,4113
7.7496
573
0,92
-0,4487
-0,2847
0,5714
11.1385
Корреляция Риделя
/>
/>/>/>/>/>
/>/>
где /> — приведенная температура кипения.
/>
/>
/>
/>
/>
/>/>
Т
Тr
Pvp,r
Pvp, bar
298
0,48
0,0001
0.0031
323
0,52
0,0006
0.0130
348
0,56
0,0020
0.0436
373
0,60
0,0056
0.1206
398
0,64
0,0132
0.2868
423
0,68
0,0278
0.6031
448
0,72
0,0529
1.1487
473
0,76
0,0928
2.0173
498
0,80
0,1526
3.3157
523
0,84
0,2377
5.1638
548
0,88
0,3544
7.6992
573
0,92
0,5104
11.0895
Метод Амброуза-Уолтона. продолжение
--PAGE_BREAK--
/>
/>
/>
/>
где />
Т
Тr
τ
f(0)
f(1)
f(2)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0,48
0,52
-5,8518
-7,4767
-0,2979
0,0001
0.0032
323
0,52
0,48
-4,9751
-6,0420
-0,2096
0,0006
0.0138
348
0,56
0,44
-4,2318
-4,8990
-0,1374
0,0021
0.0458
373
0,60
0,40
-3,5932
-3,9769
-0,0810
0,0058
0.1254
398
0,64
0,36
-3,0381
-3,2243
-0,0393
0,0136
0.2947
423
0,68
0,32
-2,5505
-2,6033
-0,0108
0,0283
0.6139
448
0,72
0,28
-2,1179
-2,0853
0,0062
0,0534
1.1608
473
0,76
0,24
-1,7307
-1,6487
0,0138
0,0934
2.0290
498
0,80
0,20
-1,3813
-1,2769
0,0141
0,1531
3.3263
523
0,84
0,16
-1,0634
-0,9570
0,0094
0,2381
5.1741
548
0,88
0,12
-0,7720
-0,6785
0,0021
0,3549
7.7100
573
0,92
0,08
-0,5025
-0,4330
-0,0050
0,5107
11.0960
Циклобутан
/>
Корреляция Ли-Кеслера
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
/>
/>
/>
Давление Pvp определяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,r и экспериментального критического давления данного вещества, bar: />.
Т
Тr
f(0)
f(1)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0.65
-2.9116
-3.0829
0.0286
1.4249
323
0.70
-2.2792
-2.2739
0.0636
3.1757 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
548
0.85
0.2920
12.8470
573
0.89
0.4136
18.2002
598
0.93
0.5702
25.0894
623
0.96
0.7696
33.8611
Корреляция Амброуза-Уолтона.
/>
/>
/>
/>
где />
Т
Тr
τ
f(0)
f(1)
f(2)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0.46
0.54
-6.2496
-8.1557
-0.3377
0.0002
0.0092
323
0.50
0.50
-5.3381
-6.6253
-0.2461
0.0008
0.0347
348
0.54
0.46
-4.5656
-5.4035
-0.1693
0.0024
0.1051
373
0.58
0.42
-3.9024
-4.4161
-0.1074
0.0061
0.2676
398
0.62
0.38
-3.3264
-3.6093
-0.0599
0.0135
0.5939
423
0.65
0.35
-2.8209
-2.9429
-0.0255
0.0269
1.1816
448
0.69
0.31
-2.3729
-2.3869
-0.0028
0.0489
2.1524
473
0.73
0.27
-1.9726
-1.9184
0.0100
0.0829
3.6487
498
0.77
0.23
-1.6119
-1.5198
0.0146
0.1325
5.8301
523
0.81
0.19
-1.2843
-1.1775
0.0131
0.2016
8.8720
548
0.85
0.15
-0.9848
-0.8804
0.0076
0.2947
12.9654
573
0.89
0.11
-0.7087
-0.6199
0.0003
0.4164
18.3231
598
0.93
0.07
-0.4523
-0.3885
-0.0061
0.5726
25.1939
623
0.96
0.04
-0.2117
-0.1794
-0.0081
0.7705
33.9003
/>
Задание №8
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить />и />
2-Метил-3,3-диэтилпентан
/>
Уравнение Ли-Кесслера.
/>; продолжение
--PAGE_BREAK--
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,48
0.9994
9.0993
47225.03
47194.42
323
0,52
0.9978
8.8462
45911.38
45811.13
348
0,56
0.9941
8.5982
44624.37
44362.26
373
0,60
0.9867
8.3576
43376.00
42800.33
398
0,64
0.9738
8.1276
42182.22
41078.80
423
0,68
0.9537
7.9121
41063.87
39162.58
448
0,72
0.9247
7.7164
40047.76
37032.49
473
0,76
0.8854
7.5468
39167.78
34680.94
498
0,80
0.8344
7.4117
38466.32
32097.77
523
0,84
0.7697
7.3210
37995.69
29244.08
548
0,88
0.6876
7.2871
37819.85
26003.74
573
0,92
0.5806
7.3249
38016.18
22072.67
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, /> — возьмем из задания №3, /> — возьмем из задания №7, />, в интервале от 298К до />.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,48
0.9994
9.0614
47028.71
46998.28
323
0,52
0.9978
8.8169
45759.66
45660.48
348
0,56
0.9942
8.5775
44516.96
44258.32
373
0,60
0.9869
8.3454
43312.43
42745.02
398
0,64
0.9742
8.1237
42161.87
41074.25
423
0,68
0.9543
7.9164
41085.87
39210.13
448
0,72 продолжение
--PAGE_BREAK--
0.9257
7.7285
40110.90
37131.67
473
0,76
0.8869
7.5666
39270.50
34828.48
498
0,80
0.8363
7.4387
38606.53
32287.01
523
0,84
0.7719
7.3547
38170.72
29464.48
548
0,88
0.6901
7.3269
38026.26
26240.29
573
0,92
0.5831
7.3699
38249.66
22304.19
Корреляция Амброуза-Уолтона.
/>;
/>/>для стандартных условий />;
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление/> возьмем из задания №7 />; ацентрический фактор /> возьмем из задания №3.
Т
Тr
τ
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,48
0,52
0.9993
9.0905
47179.65
47147.28
323
0,52
0,48
0.9977
8.7807
45571.50
45466.84
348
0,56
0,44
0.9939
8.4977
44102.66
43833.36
373
0,60
0,40
0.9864
8.2427
42779.57
42197.02
398
0,64
0,36
0.9735
8.0166
41605.80
40502.44
423
0,68
0,32
0.9535
7.8196
40583.46
38696.73
448
0,72
0,28
0.9249
7.6522
39714.77
36732.49
473
0,76
0,24
0.8862
7.5153
39004.10
34564.92
498
0,80
0,20
0.8357
7.4106
38460.70
32143.02
523
0,84
0,16
0.7714
7.3417
38103.16
29392.38
548
0,88
0,12
0.6895
7.3156
37967.78
26179.69
573
0,92
0,08
0.5828
7.3466
38128.55
22220.77
/>
Циклобутан
/>
Уравнение Ли-Кеслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />. продолжение
--PAGE_BREAK--
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,64
0.9460
6.7911
25972.25
24570.50
323
0,70
0.9034
6.6247
25335.95
22889.08
348
0,75
0.8441
6.4918
24827.46
20957.11
373
0,80
0.7660
6.4073
24504.25
18769.98
398
0,86
0.6647
6.3912
24442.86
16247.15
423
0,91
0.5283
6.4698
24743.29
13072.03
448
0,97
0.3107
6.6765
25534.00
7932.90
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3., />-Возьмем из задания №7., />, в интервале от 298К до />.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,64
0.9349
6.3709
24365.00
22779.51
323
0,70
0.8888
6.2434
23877.57
21222.00
348
0,75
0.8267
6.1460
23505.06
19432.45
373
0,80
0.7471
6.0922
23299.16
17406.33
398
0,86
0.6458
6.0999
23328.70
15064.94
423
0,91
0.5114
6.1927
23683.60
12111.20
448
0,97
0.2996
6.4008
24479.36
7335.21
Корреляция Амброуза-Уолтона.
/>;
/>/>для стандартных условий />;
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление/> возьмем из задания №7 />; ацентрический фактор /> возьмем из задания №3.
Т
Тr
τ
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,64 продолжение
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
32796.19
498
0,76
0,24
0.8431
6.7988
36515.22
30785.06
523
0,80
0,20
0.7874
6.7470
36236.83
28533.37
548
0,84
0,16
0.7192
6.7231
36108.80
25970.42
573
0,88
0,12
0.6350
6.7332
36163.09
22964.78
598
0,92
0,08
0.5274
6.7897
36466.43
19232.93
623
0,96
0,04
0.3755
6.9249
37192.43
13966.60
/>
Задание №9
Для первого вещества рекомендованными методами рассчитать вязкость вещества при Т=730К и низком давлении.
Теоретический расчет:
/>
где /> — вязкость при низком давлении; М — молярная масса; Т — температура; /> -интеграл столкновений; />диаметр.
/>
где характеристическая температура /> где /> — постоянная Больцмана; /> — энергетический параметр; A=1.16145;B=0.14874; C=0.52487; D=077320; E=2.16178; F=2.43787.
/>где /> — ацентрический фактор; />и /> -возьмем из предыдущих заданий.
/>
2-Метил-3,3-диэтилпентан
/>
/>;
/>;
/>
/>
/>
Метод Голубева.
Т.к. приведенная температура /> то используем формулу:
/>
где /> где /> — молярная масса, критическое давление и критическая температура соответственно.
/>
/>мкП.
Метод Тодоса.
/>
где />/>-критическая температура, критическое давление, молярная масса соответственно.
/>
/>
Задание №10
Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вешества при температуре 730К. и давлении 100атм.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
/>
Расчет, основанный на понятии остаточной вязкости.
/>
где /> — вязкость плотного газа мкП; /> — вязкость при низком давлении мкП; /> — приведенная плотность газа; />
/>
/>
/>
Задание №11
Для первого вещества рекомендованными методами рассчитать теплопроводность вещества при температуре 730К и низком давлении.
Теплопроводность индивидуальных газов при низких давлениях рассчитывается по:
Корреляции Эйкена;
Модифицированной корреляции Эйкена и по корреляции Мисика-Тодоса.
Корреляция Эйкена.
/>
где /> взято из задания №9; М=142,29 г/моль молярная масса вещества; /> — изобарная теплоемкость; R=1,987.
/>
/>;
/>
Модифицированная корреляция Эйкена.
/>
где /> взято из задания №9; М=142,29 г/моль молярная масса вещества; /> — изобарная теплоемкость; R=1,987.
/>
/>;
/>
Корреляция Мисика-Тодоса.
/>
где />/> — критическая температура давление и молярная масса соответственно; /> теплоемкость вещества при стандартных условиях; /> — приведенная температура.
/>
/>
Задание №12
Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730К и давлении 100 атм.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
/>
/>, выбираем уравнение:
/>
/>/>
Где /> — критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.
/>,
/>,
/>.