Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.
Скачать (прямая ссылка):
0,50 4,88 30,0 2,87 57,5 — 198 —8,56 —72,1 179
0,48 4,73 31,7 1,76 65,0 —213 -11,1 —80,6 192
0,46 4,58 33,5 0,68 72,6 —229 — 13,3 —89,4 206
0,44 4,42 35,4 0,19 78,5 —244 —15,0 -98,2 221
0,42 4,26 37,4
0,40 4,08 39,4
*) Данных для температур выше Tr = 0,74 нет; соответствующие значения (ДСа)(3р), (ДСа)(4р) и (ДСа)(^р) считаются равными нулю.
2) полярные жидкости
CGl - С; = АСГ+ со (дс/'Ч X (ACGfp) +
+ X2 (ACGfp) + со2 (АСа)(4р) + Хсо (ДСа)(ЭД (5.8.5)
гДе X — фактор полярности Стила (см. раздел 2.6).
Значения (ДСа)(0) и другие в зависимости от приведенной температуры представлены в табл. 5.15. Если вместо CGl нужно получить CPL, то для этого предлагается следующее приближенное соотношение
0PL - C°L = (1 + ^)0.85 ехр (_0f7074 — 319014ГГ +34,36171? (5.8.6)
справедливое в интервале 0,85 < Тг < 0,99. При температурах ниже Tr = 0,8 Можно принять, что CPL « Co-L.
151
В другом методе, основанном на использовании принципа соответственных состояний и разработанном Лиманом и Деннером [55], в качестве коррелирующего параметра для чистого компонента был введен радиус вращения. Первоначально предложенный Томпсоном [93] этот параметр использовался в корреляции для давления паров [64] и в методах расчета второго вириального коэффициента [61 ], а также переносных свойств плотных газов и жидкостей [6]. Метод расчета теплоемкости жидкости Лимана—Деннера является эмпирическим. По этому методу
CSL -Cl = A1 + (A2 + A3R) Tr + (A, + A5R) T5r + A6R2IT2 +
+ A?-R/T3r + As/T5r +к(В{ + B2T2 + B3T*) + /с*(Я4 + B5T2) (5.8.7) Здесь CSL — теплоемкость насыщения [см. уравнение (5.8.1)], кал/(моль*К); С°р — идеальногазовая теплоемкость; R — радиус вращения; к — коэффициент ассоциации, определяемый как
- I" Pс - Cn (1 - Ti]) + Dn In Тк - 0,4218 (j±--l \
к =-=-С-Л-і (5.8.8)
\-Т-ь)-\ъТъг
где P0 выражено в физических атмосферах, а Тьг = Ti3IT0. Параметры Cn и Dn описываются как
Ся = 4,6773 + l,8324A — 0,03501Aa 1 5gg
Dn = 0,7751C„ — 2,6354 J ( ' ' '
Константы Лимана—Деннера приведены в табл. 5.16.
Для того чтобы воспользоваться методом Лимана—Деннера, нужно знать нормальную точку кипения, критические температуру и давление, идеальногазо-вую теплоемкость, а также радиус вращения. Наиболее трудно определить последний параметр. Его значение можно получить, основываясь на молекулярной структуре, если известен момент инерции относительно каждой оси [93]. Пассю и Деннер [64] сообщают значения R и к для 250 соединений. Эти данные приводятся в табл. 5.17.
Ниже Тг « 0,8 значение CSL практически равно CUL. В интервале 0,8 < < Тг < 0,99 с учетом погрешности эксперимента около 0,2 кал/(моль»К) для всех жидкостей справедливо соотношение
CcL - СSL = (gj655^ _ g з85) (5 8> 10)
R
Эти четыре метода расчета теплоемкости жидкости, основанные на использовании принципа соответственных состояний, иллюстрируются примерами 5.12—5.14. Расчетные и экспериментальные значения сравниваются в табл. 5.18. Точность и применимость этих методик обсуждаются после описания метода, в котором используется термодинамический цикл Ватсона.
Пример 5.12. Вычислить теплоемкость жидкого tywc-2-бутена при 76,6 °С (349,8 К), применяя корреляции, основанные на использовании принципа соответственных состояний (Роулинсона—Бонди и Штернлинга—Брауна).
ТАБЛИЦА 5.16. Константы Лимана — Деннера в уравнении (5.8.7) [55]
A1 10,1273 Аь —0,8949 Bi 0,31446
A-, —15,3546 А, —0,01489 2,5346
Ai 3,2008 A7 0,2241 B9 —2,0242
Ax 19,7302 Ab —0,04342 Bi —0,07055
Вь 0,07264
152
ТАБЛИЦА 5.17. Радиусы вращения и коэффициенты ассоциации [64]
Соединение Радиус вращения, Д к Соединение Радиус вращения, Д к
Метан 1,1234 0,0000 я-Тетрадекан 7,3578 0,0000
Этан 1,8314 0,0000 я-Пентадекан 7,8387 0,0000
Пропан 2,4255 0,0000 я-Гексадекан 8,3180 0,0000
я-Бутан 2,8885 0,0000 Циклогексан 3,2605 —0,9985
2-Метилпропан 2,8962 —0,6884 Метилциклогексан 3,7467 —1,8288
я-Пентан 3,3850 0,0000 1,1-Диметилцик- 4,0925 —2,8029
2-М етил бута н 3,3130 —0,7643 логексан
2,2-Диметилпропан 3,1530 —1,1136 ц ис-1,2-Дим етил - 4,0612 -2,6532
яТексан 3,8120 0,0000 циклогексан
2-Метилпентан 3,8090 —0,8930 транс-1,2- Диме- 4,1814 —2,9308
тилциклогексан
5-Метилпентан 3,6797 —0,6343 ^с-1,3-Диметил- 4,0549 -2,5495
2,2-Диметилбутан 3,4846 —1,1611 циклогексан
2,3-Д им етил бута н 3,5209 —0,8695 транс-Х ,3-Дим етил - 4,1462 —2,9371
я-Гептан 4,2665 0,0000 циклогексан
2-Мети л гексан 4,2779 —0,8844
г{ис-1,4-Димети- 4,1446 —2,9658
З-Метил гексан 4,1454 —0,6597 циклогексан
2,2-Дим етил п єн та н 4,0001 — 1,2464 транс-1,4,-Дим е- 4,1670 —2,8887
2,3-Д им етил п ента н 3,9210 —0,7324 тилциклогексан
2,4-Диметилпентан 3,9634 —0,6858 Этен 1,5382 0,9391
3,3-Дим етил п ентан 3,7952 —l,1610t Пропен 2,2283 0,3590
1-Бутен 2,7458 —0,0103
2,2,3-Триметилбу- 3,6960 — 1,3293
тан tyj/c-2-Бутен 2,7765 0,2014
я-Октан 4,6804 0,0000 т/?аяс-2-Бутен 2,7123 0,7144
2-Метилгептан 4,7401 —0,9121 2-Метилпропен 2,8281 —0,1428
З-Метилгептан 4,5932 —0,6792 1-Пентен 3,1956 1,1055
