Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 185

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 .. 179 180 181 182 183 184 < 185 > 186 187 188 189 190 191 .. 263 >> Следующая

В ряде работ Грей с сотрудниками [50—52, 99, 100] показал, что метод Линд-сея—Бромли дает для широкого круга смесей погрешность 2—4 %. Более значительные погрешности получались, когда одним из компонентов был H2 или Не. Тондон и Саксена [183] также указывают, что этот метод обычно надежен для неполярных смесей.
Опубликованы данные и о других проверках, но они никак не меняют тех выводов, которые могут быть сделаны на основании приведенных выше замечаний [28, 36, 53, 58, 70, 123, 134, 161, 182].
Рекомендации. Неполярные смеси. Можно применять любой из трех описанных методов. По методу Мэсона—Саксены используется уравнение (10.6.1) с Afj = Фи по соотношению (9.5.2) или с Ац по уравнениям (10.6.2) и (10.6.5). По методу Линдсея—Бромли используются уравнения (10.6.1) и (10.6.6)— (10.6.8), если только значение Sf не получено на основании экспериментальных данных о вязкости. Наконец, по методу Брокау нужно использовать уравнение (10.6.9). Для всех методов'необ ходимо знать теплопроводности компонентов смеси, и все, кроме метода Брокау и метода Мэсона—Саксены с уравнением (10.6.5), требуют наличия данных о вязкостях чистых компонентов. Обычно погрешности не превышают 1—3%.
Полярно-неполярные смеси. Можно рекомендовать те же самые методы, что и для неполярных смесей, за исключением эмпирического метода Брокау, который в этом случае неприменим. Метод Мэсона—Саксены не был так широко проверен,как корреляция Линдсея—Бромли. Погрешности редко превышают 5 %.
Полярные смеси. Применяется метод Линдсея—Бромли; точность его неясна, но, по данным Мачека и Грея [99], которые можно использовать для ориентировки, погрешности редко превышают 5% даже для многокомпонентных смесей.
Пример 10.4. Рассчитать теплопроьодность смеси метана и пропана при 1 атм и 95/С, если мольная доля метана составляет 0,486. Известное экспериментальное значение равно 7,64•1O-6 кал/(см-с-К) [24, 175].
Решение. Свойства чистых компонентов, необходимые для одного или для всех методов расчета приведены ниже:
Метан
Пропан
Молекулярная масса 16,043 44,097
Теплопроводность чистого газа X9 10,49•10"^ 6,34- 10~б кал/(см.с-К) [24, 175]
Вязкость чистого газа г), сП [87] 1,32-10"2 1,00•1O2
Нормальная температура кипения, К 111,7 231,1
C0 при 950C, кал/(моль-К) [1] 7,44 19,5
Критическая температура, К 190,6 369,8
Критическое давление, атм 45,4 41,9
Приведенная температура Tr— TlT0 1,93 0,995
442
Эмпирический метод Брокау. По уравнению (10.6.9)
XmL. Юб = (0,486) (10,49) + (0,514) (6,34) = 8,35 0,486 , 0,514 4-і
. m. / 0,486 , 0,514 \-1 п ОА ^Ю5=(Ж49+-6Ж) =7'84
По табл. 10.6 для мольной доли метана 0,486 значение q= 0,45. Таким образом
A,«= [(0,45) (8,35) + (0,55) (7,84)] (10~5) = 8,0-ИГ6 кал/(смс-К)
„ 8,0 — 7,64 1ЛЛ . _А/
Погрешность =-——-100 = 4,7%
7,04
Метод Линдсея—Бромли. Сначала нужно определить постоянные Сюзер-ленда. Обозначив метан индексом 1 и пропан индексом 2, по уравнениям (10.6.7) и (10.6.8) получаем:
51 = (1,5) (И 1,7) = 167К
52 = (1,5) (231,1) = 347К S12= [(167) (347)]1/2 = 240К
Параметры A12 и A21 определяются по уравнению (10.6.6). Например
А = — ( і 4-J Г 1,32 ( 44>097 \3/41 1 + 167/368 W2\2 1 +240/368 12 4 V + Ц 1,00 \ 16,043 / J 1 + 347/368 J / 1 + 167/368 " ' Аналогично Л2і = 0,61. Тогда по уравнению (10.6.1)
* yih , УгК = (0,486) (10,49.10-fi)
т Уі + Аі2у2 + у2 + А2іУі (0,486) + (1,71) (0,514) + , (0,514)(6,34-10"6)
+ (0,514)u+ (0,61) (0,486) = 7>75'10 § кал/(™'с-К)
7 7С_7 64
Погрешность = 7 64 100 = 1,4%
Метод Мэсона—Саксены. Значения и Ф21 могут быть рассчитаны по уравнению (9.5.2) или по уравнениям (10.6.2) и (10.6.5). В последнем случае
л [1 + (1,32/1,00)1/2 (44,097/16,043)1/4]2 t с
ф12 =--__- = 1 ,С
81^(I + 16,04/44,10)1/2
Подобным же образом, но поменяв индексы, получаем O2J = 0,51. Тогда по уравнению (10.6.4)
A12 = Фі2 = 1,86; A2i = Ф2І = 0,51 Подстановка этих значений в уравнение (10.6.1) дает
. = (0,486)(10,49)(10"5) (0,514)(6,34)(10-6) _
т ~ (0,486) + (1,86) (0,514) + (0,514) + (0,51) (0,486) = 7,81-10"5 кал/(см-с-К)
Погрешность = 7,81 ~7,84 100 = 2,2% 7,о4
Если для определения Au используются уравнения (10.6.2) и (10.6.5) знать вязкости чистых компонентов не требуется.Сначала по уравнению (10.3.15) рассчитываются значения Г для метана и пропана:
Г = —^7-; T1 = 0,7506; Г2 = 1,472
г с
443
По уравнению (10.6.5)
444
^r1 1,472 е<0.0464) 0.03) _е- (0,2412) (1,93)
T^2 = 0,7506 ^(0,0464) (0,995)_ е- (0,2412) (0,995) = 3,50
Подстановка этого значения в уравнение (10.6.2) с к — 1,0 дает:
А ,[1+(3,50)^(16,04/44,10)174]2^ х S2 12 [8(1 + 16,04/44,10)]172
Аналогично Л2і = 0,521. Как и прежде, по уравнению (10.6.1)
Лт = 7,83-10^ кал/(см-с-К)
Погрешность = ?,83~7,64 ЮО = 2,5о/0 7,о4
10.7. ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ДАВЛЕНИЯ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ
Влияние температуры. Обычно изменение температуры не оказывает заметного влияния на форму кривых зависимости теплопроводности смеси от состава. Однако бывают случаи, когда смесь, обнаруживающая отрицательное отклонение при низких температурах, может дать положительное отклонение при более высоких температурах; здесь «отклонение» следует понимать как отклонение от прямой, рассчитанной по правилу аддитивности при выражении состава в мольных долях. Такой случай рассматривает Брокау [8] на примере смеси N2—CO2.
Предыдущая << 1 .. 179 180 181 182 183 184 < 185 > 186 187 188 189 190 191 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed