Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 155

Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.

Рид Р.Г., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие — Л.: Химия, 1982. — 592 c.
Скачать (прямая ссылка): svoystvgazijidkost1984.djvu
Предыдущая << 1 .. 149 150 151 152 153 154 < 155 > 156 157 158 159 160 161 .. 263 >> Следующая

Пример 9.8. Рассчитать вязкость аммиака при 171 0C и 136 атм. Экспериментальное значение равно 197 мкП [36].
Решение. Аммиак — полярный газ, поэтому должны использоваться уравнения (9.6.5)—(9.6.7). Однако сначала нужно определить приведенную вязкость. Из приложения А имеем: Тс = 405,6 К; Рс = 113 атм; V0 = 72,5 см3/моль; (о = 0,250. Таким образом, Тг = 444/405,6 = 1,09, Pr = = 136/111,3 = 1,22. Коэффициент сжимаемости рассчитывается по корреляции Питцера [уравнение (3.3.1)] с Z(0) и Z(1), определенными по табл. 3.1 и 3.2: Z«» = 0,558; Z(1) = 0,096. Тогда Z = Z(0)+ (oZ(l) = 0,558 + (0,250) (0,096) = = 0,582 и
0 _ P _пт/ _ PVc (136)(72,5)
Рг~7Г~Р с~ ~ZRT~ (0,558)(82,07)(444) ~ U'4ob
Должно использоваться уравнение (9.6.6). Значение | определяется как ry6/M1/2P2/3=(405,6)1/6/(17,0)1/2(lll,3)2/3= 0,0285. Значение т)° равно 157 мкП. Тогда
(t] — 157) (0,0285) = 0,0607 [(9,045) (0,485) + 0,63]1»™ т] = 192 мкП
1Q9 _ 1Q7
Погрешность = 1 100 = — 2,5 %
Корреляции, основанные на отношениях вязкости. Многие исследователи предположили, что вязкость плотного газа может быть выражена как т]/т]с. т]/т]° или т]/т]0, и это соотношение коррелировали либо с Тг и Рг, либо с другими приведенными свойствами типа волюметрических [9, 13, 20, 22, 28, 38, 39, 47—49, 68, 76, 81, 131, 132, 176, 181 ]. В этих отношениях цс — истинная вязкость в критической точке, t]° — вязкость при низком давлении и критической температуре Тс, у\° — вязкость при низком давлении и температуре системы. Примером таких корреляций является рис. 9.10. Чтобы использовать этот рисунок, нужно знать значение цс. По уравнению (9.4.17) при Тт = 1 получаем т]с| = 3,44. Кроме того, из уравнения (9.6.4), для критической точки pr = 1, (у\с — т]°) | = _4,45. Таким образом, т]с| = 3,44 -f- 4,45 = 7,89, что очень близко к значению 7,77, рекомендованному Уехарой и Ватсоном [209] в 1944 г.1
Райхенберг [170а] разработал более точную корреляцию для т]/т]0, которая, как сказано, применима к полярным и неполярным газам. Расчетное уравнение имеет вид
AP^ '5
—= 1 + (1— 0,45 q)-—--jr—r- (9.6.9)
n° BPr+ (\ + cpf)-1
Константы Л, В, С и D, как показано ниже, являются функциями приведенной температуры Тг'.
A=-^-ехр а2Тг~а*; B = A(V1Tr-V2) С= + ехр у2Тг~У' ; D = A-exp 62Гг-ба
1 г Ir
х) Джосси и др. [108] в их корреляции показывают, что (г)с — т]°) g ближе к 4,3, чем 4,45, как найдено из уравнения (9.6.4). Таким образом, соответствие почти точное.
374
Ct1 = 1,9824-10"3; c.2 = 5,2683; a3 = 0,5767 ?i = 1,6552; ?2 = 1,2760 7і = 0,1319; 72 = 3,7035; y3 = 79,8678 o1 = 2,9496; 62 - 2,9190; o3 = 16,6169 668 (M2^
где выражено в дебаях, P0 — в физических атмосферах и T0 — в Кельвинах. Для неполярных веществ q = 0. Несмотря на то, что эта простая корреляция широко не проверялась, она, по-видимому, дает погрешности в том же интервале, что и метод Джосси, Стила и Тодоса (табл. 9.6). Заметим, что плотность определять не надо.
ТАБЛИЦА 9.6. Сравнение расчетных и экспериментальных значений вязкости плотных газов
Вещество I т, °С Р, атм Эксперимен-тальное значение у], мкП Литература Г)°, мкП Пог нос рас по M s о oh о О S січ реш-ГЬ Ч чета етоду СЗ U о. О) vo я О) X 03 Cu
Аммиак 0,0285 171 13,6 157 [36] 157 0,7 0,6
40,8 157 2,4 3,2
68,0 162 1,4 3,4
136,1 197 —2,5 —2,5
204,1 317 — 18 — 16
340,2 500 -18 — 15
я-Бутан 0,0321 171 6,8 ИЗ [55] 112 1,6 1,5
34 134 4,7 5,0
68 405 —7,4 7,6
340 938 — 13 —8,7
680 1330 —9,1 -12
Двуокись углерода 0,024 50 41 170 [116, 161 3,9 5,9
70 190 143] 7,4 7,6
90 237 5,1 4,6
100 295 3,8 1,1
117 425 — 1,5 -1,1
Азот 0,0407 25 35 185 [176] 178 —0,8 — 1,9
69 190 0,5 —0,8
137 208 2,6 0,3
341 286 4,2 1,8
682 415 0 IJ
Двуокись серы 0,0189 200 18 228 1183] 206 -8,0 —7,9
52 250 — 11 —10
69 263 — 12 — И
137 346 11 2,0
Средняя погрешность 6,2 5,3
1J Погрешность — [(расч. —эксп.)'эксп. ] 100%.
375
Пример 9.9. Используя корреляцию Уехары и Ватсона для вязкости плотных газов (рис. 9.10), определить вязкость я-бутана при 4000F и 2000 фунт-сила/фунт2. Экспериментальное значение равно 462 мкП [55].
Решение. Для я-бутана из приложения А имеем: Тс = 425,5 К; Pc ~ = 37,5 атм; M = 58,12. Поскольку 4000F= 477,6 К, получаем Тг = = 447,6/425,2 = 1,12. Значение Рт = 2000/(14,696) (37,5) = 3,63, а \ = = ryV>wl/2^/3=(425,5)1/6/(58>12)1/2(37>5)2/3= 0,0321. Из отношения т|Д = = 7,7 находим х\с = 7,7/0,0321 = 240 мкП. По рис. 9.10 при Tr = 1,12, Pr = = 3,63 имеем vj}]j = 2,0, тогда г) = (2,0) (240) = 480 мкП. Погрешность — около 4 %.
Пример 9.10. Повторить пример 9.8, используя метод Райхенберга.
Решение. В этом случае 7> = 1,09 и Рг = 1,22. По определениям A1 В, CuD, данным за уравнением (9.6.9), при Tr = 1,09 имеем: А = 0,273; В = = 0,144; С — 0,121; D= 5,434. Из приложения А находим: jnp = 1,5 дебая; Рс = И 1,3 атм; T0 = 405,6 К. Таким образом, ? = (668) (1,5)2 (111,3)/(405,6)2 = = 1,01. По уравнению (9.6.9)
J- = 1 + [1 - (0 45) (1 01)1 _(0,273) (1,22)1'*_=
Предыдущая << 1 .. 149 150 151 152 153 154 < 155 > 156 157 158 159 160 161 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed