Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 16

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 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 263 >> Следующая

Предположим, что существуют различные, но единственные функции Z = = / (TV, Рг) для каждого класса чистых компонентов с одним и тем же значением Z0. Тогда, для каждого Z0 имеется различный набор диаграмм, подобных изображенным на рис. 3.1—3.3. Все газы и жидкости с одинаковыми значениями Z0 ведут себя согласно Z—Тг—Рт диаграмме, построенной для этого значения Zc. Такое структурирование действительно приводит к значительному возрастанию точности. Именно так было сделано при разработке таблиц Лидерсена—Грин-корна—Хоугена, которые впервые появились в 1955 г. [70], а затем были модифицированы [47]. Там значения Z представлены в виде функции Тг и Рг, причем приводятся соответствующие таблицы для различных значений Zc. Эдварде и Тодос [31] также использовали Z0 в своей корреляции для определения плотностей насыщенных паров неполярных соединений.
В качестве третьего коррелирующего параметра может, использоваться и фактор ацентричности Питцера [90, 92, 94], определение которого дано в разделе 2.3. Этот параметр является показателем несферичности поля молекулярных сил; например, значение и = 0 соответствует сферической симметрии в разреженном газе. Отклонения от поведения, характерного для простого вещества, очевидны, если и > 0. Не выходя за рамки настоящего изложения, можно считать, что все молекулы с одинаковыми факторами ацентричности имеют одинаковые функции Z = f (7V, Рг) по уравнению (3.2.2). В данном случае вместо подготовки отдельных таблиц Z, 7>,Pг для различных значений о), авторы предположили, что можно воспользоваться линейным разложением
Z = Z(O) (TnPr) + CoZd) (ТпРг) (3.3.1)
в котором функция Z(0} характеризует поведение сферических молекул, а член Zcl) представляет собой функцию отклонения.
Питцер и др. составили таблицы Z(0) и Z(1) в виде функций Тг и Рт [93], аЭдмистер представил эти функции в виде диаграмм [29]. Опубликовано несколько работ по модификации и расширению этого подхода на большие диапазоны Тг и Рг [68, 107]. Табл. 3.1 и 3.2 подготовлены Ли и Кеслером [59]. Их метод расчета описан ниже в разделе 3.9. По табл. 3.1 и 3.2 можно определять Z как для газов, так и для жидкостей 1}. Табличные значения Z(0) хорошо согласуются с оригинальными значениями Питцера и др. во всем диапазоне совпадения значений Тг и Рг. Табличные значения функций отклонения Zcl) Ли и Кеслера (табл. 3.2) несколько отличаются от приводимых Питцером и Керлом, однако широкомасштабная проверка [59, 124] показала, что новые значения характеризуются большой точностью.
Табл. 3,1 и 3.2 не предназначались для сильно полярных газов и жидкостей. Тем не менее они часто для них используются, при этом достигается удивительно высокая точность, за исключением диапазона низких температур вблизи области насыщенного пара. Предложены специальные методики модификации уравнения
1J Для смесей см. уравнения (4.6.3)—(4.6.7).
34
(3.3.1) с целью использования его для полярных веществ [33, 40, 65, 86, 119, 126]; правда, ни одна из них не получила широкого распространения.
Особое внимание было уделено обобщенному соотношению Питцера—Керла. Оно оказалось точным и универсальным для чистых газов. Для расчета нужно знать только значение фактора ацентричности, критические температуру и давление. Возможно, что это соотношение — наиболее успешный и полезный результат применения теории соответственных состояний [60, 116, 117].
Пример 3.1. Определить мольный объем пара дихлордифторметана при 20,4 атм и 366,5 К.
Решение. В приложении А находим: T0 = 385,0 К; Рс = 40,7 атм; со = 0,176. Тогда
Тг = 366,5/385,0 = 0,952
Рг = 20,4/40,7 = 0,501
Из диаграммы (рис. 3.1) Z = 0,77. Тогда
V = ZRTlP= (0,77) (82,04) (366,5)/20,4 = 1134 см3/моль
В работе [4] приводится значение V= 1109 см3/моль. Если воспользоваться методом Ли—Кеслера, то по табл. 3.1 и 3.2 Z(0) = = 0,759 и Z(1) = —0,085. По уравнению (3.3.1)
Z = 0,759 + 0,176 (—0,085) = 0,744
Таким образом
V = ZRTlP = 1097 см3/моль
3.4. АНАЛИТИЧЕСКИЕ УРАВНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ
Аналитическое уравнение состояния представляет собой алгебраическое соотношение между давлением, температурой и мольным объемом. Как будет показано в последующих разделах этой главы, предлагалось много различных форм такой связи. Все они должны удовлетворять критерию термодинамической устойчивости в критической точке:
/dPX 0 (3.4.1)
KdV)T^
ШтГ" (3-4*2)
Кроме того, зависимые уравнения состояния должны предсказывать некоторые другие характеристики, которые обычно свойственны газам и жидкостям, что отмечалось Мартином [72—76] и Эбботтом [1 ]. Наконец, любое уравнение состояния должно сводится к закону идеального газа, когда давление стремится к нулю.
Наиболее известным аналитическим уравнением состояния является уравнение состояния Ван-дер-Ваальса:
(р+JL} (V-Q=RT (3.4.3)
>1.
2I^LJ (3.4.4)
где а и Ь — специфические константы Из уравнений (3.4.1) и (3.4.2):
а = ¦
2*
(3.4.5)
35
ТАБЛИЦА 3.1. Значения Z(0) [59]
T
1 г 0,010 0,050 0,100 0,200 0,400 0,600 0,800
0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,0029 0,0026 0,0024 0,0022 0,0021 0,0145 0,0130 0,0119 0,0110 0,0103 0,0290 0,0261 0,0239 0,0221 0,0207 0,0579 0,0522 0,0477 0,0442 0,0413 0,1158 0,1043 0,0953 0,0882 0,0825 0,1737 0,1564 0,1429 0,1322 0,1236 0,2315 0,2084 0,1904 0,1762 0,1647
Предыдущая << 1 .. 10 11 12 13 14 15 < 16 > 17 18 19 20 21 22 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed