Свойства газов и жидкостей - Рид Р.
Скачать (прямая ссылка):
') В этом случае Я — значепие теплопроводности для одновтомной молекулы, не включающее составляющих, основанных па механизмах переноса внутренней энергии.
не очень сильно отличающиеся от тех, которые рассчитаны с учетом сил межмо-лскуляриого кютюдействия
Однако дли жидкостей эта гипотеза не. оправдывается даже пришли тгельно. Тот Факт, чго »мскулм находится на малых расстояниях одна от датой, является причиной значительного усилен! я действия межмолекуляриых сил отталкивания. Двпжсп it молекул стеснено, и этч находит отражение в том, чго коэффшше! ты диффузии в жидкости имещ iKonii.iinie значения, а жичкоегь
¦ и сто _ модели р у е гг я в виде решетки, в которой каждая молекула находится ь ячейке, обра «¦ванной соседним!! молску-тамн Передача энергии и количества движения происходит преимущественно г, рез>льгате кольбаннй молекул в смежных силовых полях, окружающих каждую молекулу. Шсфрп [167) обргщает внимание на образное описание эт.\ прокеимв, JUmi'V 1 рином: -Пред|_ гапые севе молекулы, связанные между c<*‘ ,i этасшчныыи веревками. натяжение когорых меняется довольно странным образом |ак, чго они способствуют появ леннга сил притяжения Но поскольку молекулы движутся, ynpytая энершя веревок изменяется н блашлари этому может передаваться от одной части ансамбля к другой, хоти при этом фактически не переносится самими молекулами».
Различие механизмов перекоса в плотном газе или жидкости и в газах при низких давлениях подробно обсуждается Маклафлином |97J.
Эти выходящие из употребления теории не приводят к простым методам расчета теплопроводности жидкости [184], в инженерной практике нужно пользоваться приближенными (или откровенно эмпирическими) Mi тодами.
В последующих разделах рассматриваются только относительно простые органические жидкости. Хоу и Др |G2J сделали исчерпывающий o6.itjp. охватывающий теплопроводность элеиентов, а Юинг и др. [40J и Гамьл.тл [4GI. исс.чс-довали, соответственно, расплавленные металлы и смети расилапленпых солей, биогенным жидкостям поевпдены работы Престона п др. 1137), Моу н Габ-бипса [120л].
10.9. РАСЧЕТ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЧИСТЫХ ЖИДКОСТЕЙ
Существует много методов расчета теплопроводности чистых жидкостей. Почти все они эмпиричыкие и только ограни чело проверенные, но некоторые могут казаться более точными, чем в действительности. Как было отмечено, ниже нормальной точки кипения тсплопроя«>диос1ь большинства органических неполярных жидкостей сосювляет (250-s-45(J) 10~* квл/(см-с- К). Учитывая это, нетрудно разработать различные схемы определения в пределах указанной ограниченной области.
Многие расчетные меиды были проверена, три лучших из них подробно описаны ниже, другие, принятые во внимание, кратко рассмотрены в конш- раздела.
Метод Роббинса и Кингри- Вебер в 18{Я) г. предположил, что пплопронсд-ность Я/ пропорциональна произведешпо С/Р*'3, н этот общий тип корреляции многократно модифанировалсн позднее (IJ2, 173. 174, 1911. Лучшая модификация, однако, принадлежит Роббинсу и Кингри [146], которые предложили следующее соотношение
,.t-. «та. (у с*,<» (ю-9-1)
где !¦[_ — теплопроводность жидкости, квл'(см-с-К); Тг = Т;ТС — приведение и температура; Ср — мольная теплоемкость жидкости, кал/(моль- К); Р — мольная плотность жидкости, моль^сх1;
Д-V* = cJIvjTb Ь R 1п (273/7*) (10.9.2)
Л//Ьц — мольная теплота парообразования при нормальной температуре кипения; Tf,— нормальная темперахура кипения, К. /¦
Значения параметрит» // и Л беругся из табл 10 9, И зависит от молекул*??-= ной структуры, а N — от плотности жидкости при 20 С. Уравнение (10j9.I#1 относительно просто в использовании, но необходимо знать значения ЛЯ»**
ТАБЛИЦА 10.9. Значения И и N для уравнения (10.9.1) |146з]
Нсразвствлсннью у i левого роды: насыщенные нецасы:центлс циклические Алкильные группы в рилгеталениях угле 1<од'юп цепи.
СИ,—
С-Нв-ндаСаЙ,-QH,— Зам ститслп eF—
i'J-
Кислсродные замещения-[
—0=0 (кетопы, альдегиды)
I (ВЮ)
2
I (трет)
- (кислоты, сложные эфиры)
—О— (простые эфиры) Замещение на — Js'Hj Плотность жидкости, г/см3
- А >1
D фуНК--1ПОПВЛЫ1Ы)С групг
fi,, р ц Ср Они могут быть получены по экспериментальным данным или рассчитаны с понашью методов, описанных ранее в этой кянге.
Роббиис и Кингри проперилн уравнение (10.9.1) на 70 органических м<и ко-гя\, нсполыуя данные для 142 точек; некоторые из веществ, на которых проводилась проверка, н сс результаты представлены в табл. 10.10. Погрешности родко превышают 10 •». Эта авторы утверждают, что температурный диапазон применимости уравнения (10.9.1) соопзгтствует 77 ~ 0.4-5-0,0, по пропер ка 'айл, 10 9 неизменно выполнялась только при значениях Т, приблизительно от
0,г) до 0,7. Соединения, содержащие ссру, н неорганические пещссща в проверку ь< включалась. Во многих случаях трудно согласлться с резким изменением показатели стсиспн N от нуля до единицы для веществ с плотностью больше или
¦5 Рид г. и др.
449
ТАБЛИЦА 10.10, Сравнение расчетных и экспериментальных значений теплопроводности жидкости1)
Соединение т, к Эксперимент »ль нее значение X1 !0*, кал/lcM' е1 К) Метод Роббинса н Кин 1 рд Метод С.1то Мкссснара 11 1'идел я
