Свойства газов и жидкостей - Рид Р.
Скачать (прямая ссылка):
Типичный график, показывающий влияние температуры и давления на теплопроводность метана, представлен на рис. 10.12 [102]. При высоких давлениях увеличение температуры приводит к уменьшению л, тогда как при давлениях OKii.no 1 атм влияние температуры на теплопроводность противоположно.
Большинство корреляций, описывающих влияние давления на теплопроводность К использует в ныешей степени простую корреляционную методику, предложенную Варгафтиком [190, 1911. По ней избыточная теплопроводность
*) Иногда используется соотношение Яг??, где Х° — значение л при Тс и низком давлении.
Те мера "пура. И
104
10.13. График избыточна!! теплопроводность — олотном 120 К 11021, 2 — 200 К 1102] 3 — 300 К [1021; 4 -
6 — 235 К It’ll
Я—А° изображаемся на графике в виде функции плотности (или приведенной плотностп), т. е.
Я - Я° = / (р) (10.5 I)
Эта методика подобна "он, которая излагалась в разделе 9 6 для коррелирования вязкости по плотия.ти газон. Она была применена к аммиаку f.T>, 1441, этапу [18]. н-бутаиу [17. 84], закиси а* та [1431, этилену [128]. ml тану |19, 102, 127], двухатомным тазам [115, 165]. водороду 1164], инертным газам ] 1-Л] и двуокиси углерода [77]. В такие корреляции nuncpaTvpa н давление в явном виде не входят, но их влияние отражено в параметрах Лг (i-j.4i.ko влияние температуры) и плотности р В качсс ii*.- н л поп рации данные, о i о i won ровод пости метана, презставлепчые па рис 10.12, перенесены в координаты (Я— Ас)— р (рис 10 13)!).
Стил и Тодос [178] шибшилн ураинение (1051), предкичожцв, -ito / (р) зависит только от Т,, Рс. Vc. М и р. Мет ком анализа размерпштен они получили корреляцию между Я.—?.с, Z,, Г и р,, |де Г — величина, определяемая уравнением (10.3.15). По данным для ?0 неполярных веществ, включая инертные газы, двухатомные газы, СО* и углеводород л. они вывели корреляцию, представленную на рис, 10 14 Приближенные аналитические выражения для этой кривой имеют вид
(/, — Я*) Гг* = (14.0 ИГ11) (Д>+1р' _ 1) при р,< 0.5 (10.5.2)
(?. - >,°) Г2? = (13,1 10“^) (е0,е7рг - 1 ,(JG0) при 0,5 «с рг < 2,0
(10-5.3)
(?. — Я°) TZ\ = (2.976 I0~s) (е1л1яРг 2.016) при 2.0 «с Рг -С 2.8 (10 5.4) /
*) Розенбаум и Тодос |147] тоже измеряли теплопроводность плотного метана и сообщают, что наблюдаемое сгябие влияние температуры будет, но-вйди-мому, иным, чем то, ьстпрое отражено в рг. Значительные ¦[ф.-кш тг-мгературЫ были обнаружены дли тетрафторметаиа, и каждая изо герма изображалась на графике отдельно
Для полярных веществ, водорода и гелия рис. 10 14 использовать не следует. Вообще его -очность вызывает сомнение (разброс данных показывает, что возможны погрешности, равные ±10— 90 Й) Однако это, по-видимому, лучшая из обобщенных ко] реляций в нясг.ящее врем п.
Рекомендации. Дтя оирслелеиия л — if в случае неполярных газов стедуст иииитьювать рис. 10 14 или )ргвиеш1я (10 52)— (10.54) Критические конегяиты могут бить найдены в ipr.KWUinn А и.и- рассчитаны по методам, приведенным В Iд. 2 Предпочтительны значения плотности, найденные экспериментально, но, когда они ниивретш., их ькжио рассчитать с ломошью методов, описанных в гл. 3. Значение / при низких давлениях м.омю определить так, как это показано в разделе ЮЗ, Точность номограммы оценить тр>ъю Вблщк критической точки точнь-пь. вероятно, очень мала, а п других оГ-.гастях высокой [шотности еяед\ет, чо видимому ожидать погрешностей 10—!2tif'r-
Как отмечено выше, рп 10 14 не дгдяа-Н неьолыопаться для опредегешн •'(¦г ючроводности полярных согдиненнн, водорода ii гелия npii ныгг-ких дян.че-
ниях. Для слабо полярных соедннепий никаких определенных рекомендаций дагь нельзя.
Предлагались другие эмгнричеекпе методы, но они, по-видимому, яснее пригодны для обычного нспользооанпг, чем рис. 10 И [4-1, <15, 83, 179].
Пример 10.3. Вассчптять теплопрожшичль закиси азота при 105 СС п 136 атм Экспериментальное значение теплопропопюии при указанных температуре и давлении рапио 93,2-10“° кил/(см-с-1\) |143[ При I атм и 105 X значение = 53 8-10-« кал,(см-с-К) 11431 В приложении Л нахг.аим- Тс = а№},6 К;
=¦ 71,5 яту; I V — 97,4 см5 моль; 1С - 0.274, М = 44 013. При 105 °С и 136 атм значение Z для закиси азота составляет О.ЛЗ [301
Решение.
(дно с)'* (44 0I3)1 -
1 (71.5)- *
7RT (0,b3) (W.07) (378) ...
V —т.— — -------- - . ——— 144 см3.-моль
Р 1 VJ
=0.676
По рис 10 14 Ск — л-i I/* — 6.5-10*я кач (см>с- К) иди по уравиешп (10 5 3)
(Л - >.") = (13,1-10- s) (с,0-67:'10 «;С) - 1,0Ы>) = б.Ь 10 в кал,(см с К)
Таким образом
C.C-1Q-8
i. = (43 + 55,8) (10-е) _ 98,8 10"« кал/(см с К)
10.6. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ
Теплопроводность газовой смеси обычно не являчея линейной функцией состава Если молекулы компонентов епдьпо отличаются по полярности. теплопроводность CMi.cn превышает значения, получаемые по правилу аддитивности при выражении состава в мольных долях для неполярных молекул наблюдается обратная зенденция, и она тем <и>лее ятю выражена, чем больше разность молекулярных масс иди размеров молекул компонентов [51, 113]. Это ясно видко но рис 10 15. на котором представлены экспериментальные значения теплопровод*
