Свойства газов и жидкостей - Рид Р.
Скачать (прямая ссылка):
Эта теория связывает также вязкпеп. бинарной смеси с ее составом. Поэтому экспериментальные данные о вязкости в зависимости от состава смесей прл постоянной температуре могут быть использованы как основа для расчета бипар него коэффициента диффузии Одц [51, 84, 101, 228]. Всйсмап » -Мяоон 1227, 228] сравнили результаты, получаемые по этому методу, с очень польыим количеством эссиериментальных данных о диффузии и обнаружили превосходнее их швпадение. Значения Од и, полученные с помощью этого метода, фактически лучше совпадают с экспериментальными данными, чем значении, рассчитанные с помощью уравнения (11.3.1). Как будет показано ниже, уравиенис (11.3.1) предсказывает значения Одр, которые обычно на несколько процентов ниже
Если один или оба компонента газовой смеси являются полярными, то ис подкуется модифицированное соотношение Лсннарда—Джонса, такое кл< нотен-I нал Штокмайера. Поэтому пегйходимо другое выражение для цнтарада сюлк-ювеннй [лучше, чем уравнение (11.3.6)], и значений параметров потенциала Леняарда—Джонса уже недостаточно. Брокау [19] предложил альтернативный од расчета коэффициентов диффузии в бинарных смесях, содержащих иоляр-рне компоненты. (Си. также разделы 0.4 и 10.3) Уравнение (11,3.1) все же пс-
I одьзуется, ко интеграл столкновений Qq в нем новый
0,196 д R
QD=Qn [уравнение (11.3.6)] н------------—— (11.3.8)
В уравнении (11.3.8)
Г* - *Г/еАв
и
I,94-I03i?
*—тг~ <"'3-9)
’) Отношение йс/?!д соответствует отаошеиию Гиршфельдерай(2,2)''/П<|,1)*, значении которого в зависимости От У* kTiv. приведены с работе
гас Цр — дапольный момент, дсбай; 1*, мольный сСым жкдкост при нормальной императоре кипения, raft'Mo.ii., Ч'ь - - пормгльн^и тсчгература ки-1КТШЯ, К,
ск= 1,18(1 -г 1 3 6s) Ть ( 1.580^41/3
_ \1 1 36г )
•м“(*|АУВ
а о \>/г
р’,в Г °1»>
Заметим, чго, кроме определения модификации Брокау приводит
I! лотснииалу Л Си нарда—Джонс д для смесей, содержащих очип ичи оба нСно лярних коу пойся га (jip О). Влияние полярности широко езязано с дчяол .оим моментом, эго допущение, лноест быть, не гсегда будет достаточным.
Пример 11.2. Расс ттать к. •»]•:•« пин дн.Цлзпн ал я сиссл xiopwiaHa (А) и двуокиси серы (В) при 1 атм и 50 С Цчнкые, необходимы!- для нсгользовацпя соотношения Ьрокау нр!ведеггы ниже.
(11 3 10) (II 3 И) (ll/i 12) (II 3.13) (11.3. И)
Днполькый момент, дебай Д1ольны{1 оЗтем живости, см*/моль Нормальная температура кипения, К
Решение. По уравнениям (11.3.9) ii (11.3.12)
(60.6) (L-44)
,_____(1.94ЮЧ (I .е)- ,
С“ (43,8) (263)
«ш “ «°'К’> («.«)Г/! - 0,«»
Кроме того, по уравнениям (11 3.10) и (11.3.13)
Sjjk =1,1811 i- 1.3 (0,55)*] (249) = 409К e,B/k = 1,18 (I + 1,3 <0,43)*] (263) =3S5K z.jjk = {(409) (З»)]1'3 = 397К Наноьец, но уравнениям (11.3 11) и (113 14)
- (1,585) (SO,b) 1 . I — (1,3)(0,{m)*J
- 3,86 А
. Г (1.585) (43,8) И/З .
» 1 I-г (1.3) (0,43)* i
"„-raw о.ю^-з.ы А
Чтобы определить йо, нужно вычислить Т* - kTb-лв — 323/397 — 0,814. Г1п уринненшо (II Я fi) = l^Mf. По уравпопРО (II 3 Я) корректируем эт" спа iCiiiiC
Ьн-.н.ч -:0( non, г о \ равнинно (113 2) го.тучасм следующий речу тьтат-
11 858 10"3> (323)3'2 1 i r--l,0631Ч
.ic.aiu м ) (50.488)(ЬЬОвб J Л„, „
*3 ~ (|) (3,;4)2 (I 654) --ООН.. С*/С
гЧчСгсрнмснга ijii'#- значеп ie равно Г),077 esf/e. и погрешность расчета со-
Обсуждение. О ибтнковяп нечер п.'паюгчии обзор теории диффузии н экс| ерн меща тыплх зна ciinii коэц риг.нентт ди-Ьрузии Г142] Ммею.ся мно« очнелонные исследовании, охлагь.ваюьдее широкие температурные /.оапазоны, поэтому применимое (L уравюппЕ (113 1) хлрошо проверена Большинство .гселедова'имей выбпрдет лотснина г Леппарда -Джонса из за его удобства и простоты Труд-гЮн ьиЭлчей ящясгеч нахождение сготпетсгвуюцпх значений one Несколько прьбнгженвых :*к.-т<иов расчета о и к было описано в разделе 2 7 Кроме того, МИ01 не значении <г и f табулированы в приложении С К тому же Брокау предложи I другие соотчошечнл, паьример, уравнение (11 3 10) и (I) 3 И). Даже ntx-ie того как зширапы значения и и с для чистых компонентов, neiif-ходнмо комбина-г'ПОПЦбе правило, чпби получить Одц ii «дв Б богьшей ча*-1И исследований для этого применяются уравнения (II 3 4) н (II 3 5), так как они просты, а теории не предлагает исобенно удачных альтернатив.
Вагкно. чтобы применялись значения 6 н к, полу ч&1 ные аз одного и того же источника ОпуЯликозаппые значения этих параметров могут резко отличаться друг от друга, но One из одного источника часто будут приводить к тому же результату, как н при использовании совершенно иной пары О и е из другою источника
Кроме тиги, небольшое число выделенных выше расчетных методов умеет частично эмпирическое происхождение, что способствует достижению лучшего cf-o-вегствпи рассчитанных значений с экспериментальными данными [ 143, 152].
11.4. КОЭФФИЦИЕНТЫ ДИФФУЗИИ В БИНАРНЫХ ГАЗОВЫХ СИСТЕМАХ ПРИ НИЗКИХ ДАВЛЕНИЯХ: ЭМПИРИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯЦИИ
Некоторые методы расчета Dдз в бинарвых газовых системах при низких давлениях сохраняют общую форму уравценгя (11.3.2) с константами, определи hLiv и на основании экспериментальных данных Сюда относятся уравнения,
