Реферат: Расчеты и прогнозирование свойств 24 диметилбутана триметилциклогексана пропилизобутаноата
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. Нестерова Т.Н.
Самара 2005 г.
Задание 24А
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.
2,4-Диметилбутан.
/>
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для />/>и />, вводим набор поправок:
Поправки на гош взаимодействие
/>
/>
Вводим 2 поправки «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)
4
-42, 19
-168,76
127,29
509,16
25,91
103,64
СН-(3С)
2
-7,95
-15,9
-50,52
-101,04
19,00
38
СН2-(2С)
1
-20,64
-20,64
39,43
39,43
23,02
23,02
∑
7
-205,3
447,55
164,66
гош-поправка
2
3,35
6,7
поправка на симм.
σнар=
2
σвнутр=
81
-42,298
/>
-198,6
/>
405,252
/>
164,660
1-транс-3,5-триметилциклогексан.
/>
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для />/>и />, вводим набор поправок:
Поправки на гош – взаимодействие отсутствуют.
Вводим поправку на циклогексановый цикл для энтропии и теплоемкости.
Поправка на внутреннюю симметрию:
/>
/>
Таблица 2
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)
3
-42, 19
-126,57
127,29
381,87
--PAGE_BREAK--25,91
77,73
СН-(3С)
3
-7,95
-23,85
-50,52
-151,56
19,00
57
СН2-(2С)
3
-20,64
-61,92
39,43
118,29
23,02
69,06
∑
9
-212,34
348,6
179,51
поправка на цикл
1
78,69
78,69
-24,28
-24,28
поправка на симм.
σнар=
1
σвнутр=
27
-27,402
/>
-212,34
/>
399,888
/>
179,510
Пропилизобутаноат
/>
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для />/>и />, вводим набор поправок.
Поправки на гош – взаимодействие отсутствуют.
Поправка на внутреннюю симметрию:
/>/>
Таблица 3
Кол-во вкла-дов
Вклад
Вклад в энтальпию, кДж/моль
Вклад
Вклад в энтропию Дж/К*моль
Вклад
Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(С)
3
-42, 19
-126,57
127,29
381,87
25,91
77,73
О-(С, С0)
1
-180,41
-180,41
35,12
35,12
11,64
11,64
СН2-(С, СО)
1
-21,77
-21,77
40,18
40,18
25,95
25,95
СН2-(С, О)
1
-33,91
-33,91
41,02
41,02
20,89
20,89
СО-(С, О)
1
-146,86
-146,86
20
20
24,98
24,98
СН-(2С, СО)
1
-7,12
-7,12
-50,23
-50,23
18,960
37,92
∑
8
-516,64
467,96
199,11
поправка на симм.
σнар=
1
σвнутр=
27
-27,402
/>
-516,64
/>
440,558
/>
199,110
2-метил-2-пентанол
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для />/>и />, вводим набор поправок.
Поправки на гош — взаимодействие:
/>
Введем 2 поправки «алкил-алкил».
Поправка на симметрию:
/>
/>
Таблица 4
Кол-во вкла-дов
Вклад
Вклад в энтальпию, кДж/моль
Вклад
Вклад в энтропию Дж/К*моль
Вклад
Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(С)
3
-42, 19
-126,57
127,29
381,87
25,91
77,73
СН2-(2С)
2
-20,64
-41,28
39,43
78,86
23,02
46,04
С-(3С, О)
1
-27,63
-27,63
-140,48
-140,48
18,12
18,12
ОН-(С)
1
-158,56
-158,56
121,68
121,68
18,12
18,12
∑
7
-354,04
441,93
160,01
гош-поправка
2
3,35
6,7
поправка на симм.
σнар=
1
σвнутр=
27
-27,402
/>
-347,34
/>
414,528
/>
160,010
Задание №2
Для первого соединения рассчитать />и />
2,4-Диметилбутан
Энтальпия.
/>
где />-энтальпия образования вещества при 730К; /> — энтальпия образования вещества при 298К; />-средняя теплоемкость.
/>;
/>
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады />соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем />для 730К., и />для элементов составляющих соединение.
Таблица 5
Кол-во вкладов
Сpi, 298K,
Сpi, 400K,
Сpi, 500K,
Сpi, 600K,
Сpi, 730K,
Сpi, 800K,
СН3-(С)
4
25,910
32,820
39,950
45,170
51,235
54,5
СН-(3С)
2
19,000
25,120
30,010
33,700
37,126
38,97
СН2-(2С)
1
23,02
29,09
34,53
39,14
43,820
46,34
∑
7
164,660
210,610
254,350
287,220
323,009
С
продолжение--PAGE_BREAK--
7
8,644
11,929
14,627
16,862
18,820
19,874
Н2
8
28,836
29,179
29,259
29,321
29,511
29,614
∑
291, 196
316,935
336,461
352,602
367,830
Критическая температура.
Для 2,4-диметилбутана />
/>
Критическое давление.
Для 2,4-диметилбутана />/>.
/>
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
Для 2,4-диметилбутана:
/>;
/>
/>
/>
/>
1-транс-3,5-триметилциклогексан
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
к-во
/>
/>
/>
-СH3
3
0,06
0,681
165
(CH2) цикл
3
0,026
0,184*3
44,5*3
(CH) цикл
3
0,024
0, 192*3
46*3
Сумма
9
0,11
1,809
436,5
Критическая температура.
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана />
/>
Критическое давление.
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана />
/>
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана:
/>/>/>/>
/>Пропилизобутаноат
Для пропилизобутаноата выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
к-во
/>
/>
/>
-СH3
3
0,06
0,681
165
-C00-(сл. эфиры)
1
0,047
0,47
80
-CН<
1
0,012
0,21
51
— СН2 —
2
0,04
0,454
110
Сумма
6
0,159
1,815
406
Критическая температура.
Для пропилизобутаноата />/>
/>
Критическое давление.
Для пропилизобутаноата />;
/>
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
Для пропилизобутаноата:
/>
/>
/>
/>
/>
2-метил-2-пентанол.
Для 2-метил-2-пентанола выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
к-во
/>
/>
/>
-/>
3
0,06
0,681
165
-/>-
2
0,04
0,454
110
/>
1
0,21
41
/>(спирты)
1
0,082
0,06
18
/>
9
0,182
1,405
334
Критическая температура.
Для 2-метил-2-пентанола />
/>
Критическое давление.
Для 2-метил-2-пентанола />
/>
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
Для 2-метил-2-пентанола:
/>
/>
/>
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
/>.
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.
2,4-Диметилбутан
Для 2,4-диметилбутана выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
tck
pck
CН3
4
0,0141*4
-0,0012*4
CH2
1
0,0189
CH
2
0,0164*2
0,002*2
Сумма
7
0,1081
-0,0008
Критическая температура.
Для 2,4-диметилбутана />
/>
Критическое давление.
Для 2,4-диметилбутана />;
/>
1-транс-3,5-триметилциклогексан
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
к-во
tck
pck
-СH3
3
0,0141*3
-0,0012*3
(CH2) цикл
3
0,01*3
0,0025
Продолжение.
(CH) цикл
3
0,0122*3
0,0004*3
Сумма
9
0,1089
0,0001
Критическая температура.
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана />
/>
Критическое давление.
Для 1-транс-3,5-триметилциклогексана />;
/>
Пропилизобутаноат
Для пропилизобутаноата выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
-СH3
3
0,0141*3
-0,0012*3
-C00-(сл. эфиры)
1
0,0481
0,0005
-CН<
1
0,0164
0,002
— СН2 —
2
0,0189*2
Сумма
6
0,1446
-0,0011
Критическая температура.
Для пропилизобутаноата />
/>/>
Критическое давление.
Для пропилизобутаноата />;
/>
2-метил-2-пентанол
Для 2-метил-2-пентанола выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
-/>
3
0,0423
-0,0036
-/>-
2
0,0189*2
/>
1
0,0067
0,0043
/>(спирты)
1
0,0741
0,0112
/>
1
0,1609
0,0119
Критическая температура.
Для 2-метил-2-пентанола />
/>
Критическое давление.
Для 2-метил-2-пентанола />;
/>
Задание №4
Для первого соединения рассчитать />, />и />. Определить фазовое состояние компонента.
Энтальпия
2,2,3-Триметилпентан.
Для расчета />, />и />воспользуемся таблицами Ли-Кеслера и разложением Питцера.
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
где /> — энтальпия образования вещества в стандартном состоянии; />-энтальпия образования вещества в заданных условиях; />и /> — изотермические изменения энтальпии.
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кеслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.
/>
Для 2,4-диметилбутана />
Из правой части выражаем: />
/>
Энтропия
/>
где />энтропия вещества в стандартном состоянии; /> — энтропия вещества в заданных условиях; />-ацентрический фактор.
/>/>; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кеслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтропии.
/>
для 2,4-диметилбутана />
Из правой части выражаем:
/>
Теплоемкость.
/>
где />-теплоемкость соединения при стандартных условиях; /> — теплоемкость соединения при заданных условиях; />-ацентрический фактор.
/>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.
/>
для 2,4-диметилбутана />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 2,4-диметилбутана 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 температуру и давление а так же ацентрический фактор возьмем экспериментальные.
/>
/>
/>
/>
Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:
путем интерполяции находим />и/>.
/>=0,7364;
/>=0,2206;
/>
Из уравнения Менделеева-Клайперона />,
где P-давление; V-объем; Z — коэффициент сжимаемости; R-универсальная газовая постоянная (R=82.04); T-температура;
выразим объем:
/>
для 2,4-диметилбутана М=100,21 г/моль.
/>
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.
/>
где />-плотность насыщенной жидкости; М — молярная масса вещества; />-молярный объем насыщенной жидкости.
/>
где />-масштабирующий параметр; />-ацентрический фактор; />и Г-функции приведенной температуры.
/>
/>
2,2,3-Триметилпентан.
Для 2,2,3-Триметилпентана />в промежутке температур от 298 до 448 К
вычислим по формуле:
/>
Для 298К />
Для 323К
/>Для остального промежутка
T
/>
298
0,369276
323
0,379811
348
0,391288
373
0,404046
398
0,418523
423
0,435265
448
0,454923
Для 2,2,3-Триметилпентана />в промежутке температур от 473 до 561,8 К
вычислим по формуле:
/>
для 473К
/>Для остального промежутка:
T
Tr
473
0,84173746
498
0,88622676
523
0,93071605
548
0,97520535
561,8
0,99976344
В промежутке температур от 298 до 561,8 К вычислимь Г по формуле:
Для 298К
/>
Для остального промежутка:
T
Г
298
0,234486
323
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
524,1
-0,002
0,9984
25,28
Корреляция Амброуза-Уолтона.
/>
/>
/>
/>
где />
T
Tr
τ
f(0)
f(1)
f(2)
InPvpr
Pvpr
Pvp
298
0,53
0,47
-4,723
-5,646
-0,185
-6,339
0,0018
0,045
323
0,575
0,425
-3,944
-4,476
-0,111
-3,944
0,0194
0,49
348
0,619
0,381
-3,282
-3,549
-0,057
-3,282
0,0375
0,951
373
0,664
0,336
-2,712
-2,805
-0,019
-2,712
0,0664
1,681
398
0,708
0,292
-2,215
-2, 199
0,003
-2,215
0,1092
2,763
423
0,753
0,247
-1,776
-1,699
0,013
-1,776
0,1692
4,285
448
0,797
0, 203
-1,386
-1,281
0,014
-1,386
0,2502
6,334
473
0,842
0,158
-1,034
-0,928
0,009
-1,034
0,3557
9,004
498
0,886
0,114
-0,714
-0,625
5E-04
-0,714
0,4897
12,4
523
0,931
0,069
-0,42
-0,36
-0,007
-0,42
0,6569
16,63
548
0,975
0,025
-0,147
-0,124
-0,007
-0,147
0,8635
21,86
561,8
1
2E-04
-0,001
-0,001
-1E-04
-0,001
0,9986
25,28
/>
Пропилизопентаноат.
Корреляция Ли-Кеслера.
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
/>
/>
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
T
Tc
Tr
f(o)
f(1)
InPvpr
Pvpr
P
298
593,7038
0,5019
-5,2456
-6,4974
-9,0639
0,00012
0,00299
323
0,544
-4,40219
-5,1453
-7,4259
0,0006
0,01537
348
0,5862
-3,6861
-4,0599
-6,072
0,00231
0,05954
373
0,6283
-3,07126
-3,1823
-4,9414
0,00714
0,1844
398
0,6704
-2,53819
-2,4695
-3,9895
0,01851
0,47776
423
0,7125
-2,07208
-1,8888
-3,1821
0,0415
1,07112
448
0,7546
-1,66144
-1,4154
-2,4932
0,08264
2,13312
473
0,7967
-1,29726
-1,0298
-1,9024
0,14921
3,85113
498
0,8388
-0,97235
-0,7168
-1,3936
0,24818
6,40576
523
0,8809
-0,68092
-0,4644
-0,9538
0,38527
9,94425
548
0,923
-0,41823
-0,2626
-0,5726
0,56407
14,5591
573
0,9651
-0,18041
-0,1038
-0,2414
0,78554
20,2753
593,6
0,9998
-0,00084
-0,0004
-0,0011
0,99893
25,7833
Корреляция Риделя
/>
/>/>/>/>/>
/>/>
где />приведенная температура кипения.
А
В
С
D
θ
αc
ψ
14,491
14,905
-8,69
0,414
-0,414
8,699
1,03
Tr
T
Tbr
Tb
InPvpr
Pvpr
Pvp
0,5019
298
0,7228
429
-9, 207
0,0001
0,003
0,544
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
1
8,614038778
43399,358
373
0,61552
0,38448
1
8,347749278
42057,735
398
0,656775
0,34323
1
8,113323693
40876,649
423
0,69803
0,30197
1
7,911267099
39858,645
448
0,739284
0,26072
1
7,742323913
39007,474
473
0,780539
0,21946
1
7,608023664
38330,84
498
0,821794
0,17821
1
7,511500598
37844,537
523
0,863049
0,13695
1
7,458942277
37579,737
548
0,904303
0,0957
1
7,46277666
37599,055
573
0,945558
0,05444
1
7,551401293
38045,565
598
0,986813
0,01319
1
7,830202663
39450,225
605,9
0,999849
0,00015
1
8,151253833
41067,749
2-Метилфуран.
Уравнение Ли-Кеслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
При />/>
/>
/>
При Т=325К
/>
/>
Для остальных температур соответственно:
T
Tr
ΔvZ
ψ
ΔvH(o)
298
0,56847
1
7,77255013
33875,21512
323
0,61616
1
7,54710607
32892,65912
348
0,66385
1
7,33699346
31976,92235
373
0,71154
1
7,1491073
31158,05544
398
0,75923
1
6,99262891
30476,07344
423
0,80692
1
6,87955301
29983,25316
448
0,85461
1
6,82529035
29746,75945
473
0,9023
1
6,84935085
29851,62265
498
0,94999
1
6,97611235
30404,08911
523
0,99768
1
7,23568009
31535,36685
524,1
0,99978
1
7,25069973
31600,82716
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3., />-Возьмем из задания №7., />, в интервале от 298К до />.
продолжение--PAGE_BREAK--
Для />
/>
/>
Для />:
/>
/>
Для остального интервала:
T
Tr
ΔvZ
ψ
ΔvH(o)
298
0,56847
1
8,7091156
37957,062
323
0,61616
1
8,5503247
37265,001
348
0,66385
1
8,3915338
36572,94
373
0,71154
1
8,2327429
35880,88
398
0,75923
1
8,0739521
35188,819
423
0,80692
1
7,9151612
34496,759
448
0,85461
1
7,7563703
33804,698
473
0,9023
1
7,5975794
33112,638
498
0,94999
1
7,4387886
32420,577
523
0,99768
1
7,2799977
31728,517
524,1
0,99978
1
7,2730109
31698,066
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.
Для />
/>
/>
Для />
/>
/>
Для остального интервала:
T
Tr
т
ΔvZ
ψ
/>
298
0,56847
0,43153
1
7,662803973
33396,907
323
0,616161
0,38384
1
7,434985077
32404,001
348
0,663851
0,33615
1
7,24295123
31567,057
373
0,711542
0,28846
1
7,087004367
30887,391
398
0,759232
0,24077
1
6,96788258
30368,221
423
0,806923
0, 19308
1
6,887779586
30019,107
448
0,854613
0,14539
1
6,852099542
29863,602
473
0,902303
0,0977
1
6,873382991
29956,362
498
0,949994
0,05001
1
6,984505675
30440,67
523
0,997684
0,00232
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
448
0,75459
1
10,221774
50455,221
473
0,79669
1
9,9604355
49165,239
498
0,8388
1
9,6990968
47875,258
523
0,88091
1
9,4377582
46585,277
548
0,92302
1
9,1764196
45295,295
573
0,96513
1
8,915081
44005,314
593,6
0,99983
1
8,6997379
42942,369
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.
Для />
/>
/>
Для />
/>
/>
Для остального интервала:
T
Tr
т
ΔvZ
ψ
ΔvH
298
0,501934
0,49807
1
10,73877015
53007,141
323
0,544042
0,45596
1
10,29846517
50833,772
348
0,586151
0,41385
1
9,894898814
48841,747
373
0,628259
0,37174
1
9,529957975
47040,38
398
0,670368
0,32963
1
9, 205060997
45436,671
423
0,712477
0,28752
1
8,921652004
44037,749
448
0,754585
0,24541
1
8,681827243
42853,961
473
0,796694
0, 20331
1
8,48921452
41903,215
498
0,838802
0,1612
1
8,350392431
41217,981
523
0,880911
0,11909
1
8,277647358
40858,908
548
0,923019
0,07698
1
8,295912013
40949,063
573
0,965128
0,03487
1
8,469899276
41807,874
593,6
0,999825
0,00017
1
9,102703832
44931,431
/>
2,2,3-Триметилпентан.
Уравнение Ли-Кеслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
При />/>
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
/>
При Т=325К
/>
/>
Для остальных температур соответственно:
T
Tr
Pvpr
ΔvZ
ψ
ΔvH(o)
298
0,530312
0,0019568
0,993418
7,85624668
36462,09479
323
0,574802
0,0061216
0,983751
7,6446702
35134,88389
348
0,619291
0,0158296
0,966102
7,4423527
33591,3541
373
0,66378
0,0352237
0,93785
7,2534582
31781,39321
398
0,70827
0,0694904
0,896894
7,08353151
29681,45849
423
0,752759
0,1243255
0,841743
6,93981648
27291,15328
448
0,797248
0, 2052626
0,771318
6,83161998
24617,92284
473
0,841737
0,3170244
0,684417
6,77072446
21649,64202
498
0,886227
0,4630203
0,578602
6,77185219
18305,49895
523
0,930716
0,6450522
0,447104
6,85318435
14315,13023
548
0,975205
0,8632325
0,263127
7,03693784
8650,559026
561,8
0,999763
0,998672
0,024877
7, 19182996
835,8730021
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3., />-Возьмем из задания №7., />, в интервале от 298К до />.
Для />
/>
/>
Для />:
/>
/>
Для остального интервала:
T
Tr
Pvpr
ΔvZ
ψ
/>
298
0,530312
0,0017081
0,9991456
7,8137569
36473,981
323
0,574802
0,0052658
0,9973636
7,6095774
35457,538
348
0,619291
0,0134675
0,9932434
7,4145401
34406,02
373
0,66378
0,0297545
0,9850104
7,2327565
33284,281
398
0,70827
0,0585394
0,9702889
7,0697016
32047,685
423
0,752759
0,1049849
0,9460524
6,9325277
30640,884
448
0,797248
0,1748236
0,9083922
6,8304244
28987,822
продолжение--PAGE_BREAK--
473
0,841737
0,2743782
0,8518344
6,7750255
26962,527
498
0,886227
0,4109175
0,7675171
6,7808676
24314,639
523
0,930716
0,5934733
0,6375945
6,8659027
20452,042
548
0,975205
0,8342749
0,4070935
7,0520673
13412,358
561,8
0,999763
0,9982958
0,0412819
7, 2076162
1390,1006
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.
Для />
/>
/>
Для />
/>
/>
Для остального интервала:
T
Tr
т
Pvpr
ΔvZ
ψ
/>
298
0,530312
0,46969
0,001767
0,99405986
7,7654879
36064,157
323
0,574802
0,4252
0,019371
0,94762954
7,5335682
33352,916
348
0,619291
0,38071
0,037545
0,91756493
7,3317975
31429,811
373
0,66378
0,33622
0,066393
0,87919788
7,1605636
29412,257
398
0,70827
0,29173
0,109155
0,83233413
7,0200767
27298, 204
423
0,752759
0,24724
0,169239
0,77668244
6,9108632
25076,694
448
0,797248
0, 20275
0,250178
0,71154365
6,8344525
22719,553
473
0,841737
0,15826
0,355666
0,63532239
6,7944941
20167, 209
498
0,886227
0,11377
0,489694
0,54447967
6,799005
17295,038
523
0,930716
0,06928
0,656884
0,43037958
6,8665136
13806,463
548
0,975205
0,02479
0,863463
0,26265548
7,0556361
8657,9911
561,8
0,999763
0,00024
0,998592
0,02644477
7,4138266
915,96049
/>
н-Пропилциклогексан
Уравнение Ли-Кеслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
продолжение--PAGE_BREAK--
При />/>
/>
/>
При Т=325К
/>
/>
Для остальных температур соответственно:
T
Tr
Pvpr
ΔvZ
ψ
/>
298
0,491756
0,0002381
0,998998
9,26250612
46619,73214
323
0,533011
0,0010132
0,996649
8,98832005
45133,30636
348
0,574266
0,0033766
0,991045
8,72068193
43543, 19942
373
0,61552
0,0092799
0,979901
8,46253655
41779,11749
398
0,656775
0,0218567
0,960651
8,21780518
39773,87548
423
0,69803
0,0454189
0,930838
7,99161067
37478,72162
448
0,739284
0,0851585
0,88839
7,79053484
34869,65156
473
0,780539
0,1466103
0,831682
7,62291022
31941,45004
498
0,821794
0,2350023
0,759321
7,49914839
28688,8912
523
0,863049
0,3546353
0,669577
7,43210706
25072,01347
548
0,904303
0,5084037
0,559026
7,437498
20947,64612
573
0,945558
0,6975174
0,418247
7,53433802
15876,48119
598
0,986813
0,9214338
0, 202804
7,74544521
7914,063309
605,9
0,999849
0,9991186
0,020715
7,84014482
1495,251224
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3., />-Возьмем из задания №7., />, в интервале от 298К до />.
Для />
/>
/>
Для />:
/>
/>
Для остального интервала:
T
Tr
Pvpr
ΔvZ
ψ
/>
298
0,491756
0,0002095
0,9998952
9,1678765
46184,871
323
0,533011
0,0008694
0,9995652
8,9066483
44854,077
348
0,574266
0,0028395
0,9985793
8,6518376
43527,867
373
0,61552
0,0076852
0,99615
8,4063306
42189,822
398
0,656775
0,0179113
0,9910039
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
0,08214568
7,3893455
2645,5088
524,1
0,999783
0,00022
0,998707
0,02534456
7,4806688
826,3113
/>
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.
/>
2,2,3-Триметилпинтан.
/>;
/>;
/>
/>
/>
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.
2,2,3-Триметилпентан.
Расчет, основанный на понятии остаточной вязкости.
/>
где /> — вязкость плотного газа мкП; /> — вязкость при низком давлении мкП; /> — приведенная плотность газа; />
/>
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
Корреляция, основанная на отношении вязкостей.
/>
где A, B, C, D являются функциями приведенной температуры />;
/> /> /> />
/> /> />
/> />
/> /> />
/> /> />
/> для неполярных веществ />
/>
/>
/>
/>
/>
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=114 молярная масса вещества; /> — изобарная теплоемкость; R=1,987.
/>
/>;
/>
Модифицированная корреляция Эйкена.
/>
где />взято из задания №9; М=114 молярная масса вещества; /> — изобарная теплоемкость.
/>
/>;
/>
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.
2,2,3-Триметилпентан.
Для 2,2,3-Триметилпентана />выбираем уравнение:
/>
/> />
где/> — критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.
/> />
/>.