Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.
Скачать (прямая ссылка):
Ацетонитрил
Пропионитрил
Бутиронитрил
Бензонитрил
Монометиламин
Дим етил амин Триметиламин Этил амин Диэтиламин Пропил амин
Анилин Нитрометан Водород Азот
Кислород
Фтор Хлор Вода
Двуокись хлора Закись азота
Окись азота Двуокись азота Окись углерода Двуокись углерода Двуокись серы
Трехокись серы Сероводород Сероуглерод Фтористый водород Хлористый водород
Радиус вращения, Д к
2,8091 3,2067 3,3174 2,5851 1,3356 —0,6659
3,2385 0,2168
4,0643 —0,6389
1,6114 2,3408 3,1096 2,3417 1,7729 0,8852
3,7914 0,6496 0,1439 11,5466
1,8213 2,3618 3,2094 3,7432 1,6623 6,1861 4,6585 3,5995 1,5804 5,8615
2,2644 2,7356 2,3085 3,1606 2,7889 4,3322 0,2762 3,9599 1,8686 3,0940
3,3926 2,3063 0,3708 0,5471 0,6037 3,3293 5,0823 —3,0010 2,8266 2,1474
0,7140 0,9873 0,6150 1,7115 0,5302 3,0189 2,3329 9,4339 5,3359 18,9561
1,1907 1,4286 0,5582 0,9918 1,6739 3,9052 23,7186 3,1931 7,3589 4,8707
2,2027 0,6384 1,4241 0,2006 0,2989 9,9043 3,8149 1,7156 11,8167 5,4689
155
Продолжение
Радиус Радиус
Соединение враще- к Соединение враще- к
ния, д ния, А
Бромистый водород 0,1568 4,8699 Трехбромистый бор 3,6718 —0,8700
Йодистый водород 0,1418 4,0720 Хлористый карбо- 2,8269 —0,1005
Трех фтор истый 2,3066 4,4848 H ил
хлор Сернистый карбо- 1,1760 2,2985
Аммиак 6,9221 нил
Tpехфтористый бор 2,3559 7,2179 Циан 1,4232 6,3992
Гидразин 1,5119 6,6724
Двуфтористый ки- 1,8057 —0,3173
слород Гелий 0,8077 —13,5387
Трехфтористый 2,2624 —0,1056 Неон 0,8687 —0,0228
азот Аргон 1,0760 0,1792
Трехфтористый 2,3574 1,5503 Криптон 1,1376 0,0435
фосфор Ксенон 1,2956 —0,2990
Хлористый нитро-зил Треххлористый бор 1,8458 4,8125
3,2794 —2,4123
Решение. Из приложения А имеем: T0 = 435,6 К; со = 0,202; CPVAP A= 0,105; CPVAP В = 7,054-10'2; CPVAP С = — 2,431 • 10"5; CPVAP D = = —0,147-10"9. При 349,8 К
С°р = 0,105 + (7,054-10-2) (349)8) + (_ 2,431.10"5) X X (349,8)2 + (-0,147-10"9) (349,8)3 = 21,80 кал/(моль-К)
Приведенная температура равна 349,8/435,6= 0,803. My
Метод Роулинсона—Бонда [уравнение (5.8.2)] 0,436
CPL~C°P
2,56 + •
1 - 0,803
¦(0,202)
2,91 1 (4,28)(І7.о,803)1/3 1
0,803
+
0,296
:6,29
1-0,803
CPL = (1,98) (6,29) + 21,80= 34,3 кал/(моль-К) Так как экспериментальное значение равно 36,5 кал/(моль-К) [78], то
-6,0 96
п 34,3-36,5 т-
ПогреШНОСТЬ =-^7TT- 100 = ¦
36,5
Метод Штернлинга—Брауна [уравнение (5.8.3)]:
R — = [0,5 + (2,2) (0,202)] [^3,67 + (11,64) (1 - 0,803)4+
, 0.634 1 + 1 -0,803 J =6'5
Cp L — Cp
,52
Ср^ = (1,98) (6,52) + 21,80 = 34,7 кал/(моль-К) Погрешность = ^4>7Qg g6'^ 100 = -4,9%
ob, о
156
Пример 5.13. Вычислить теплоемкость жидкого этилмеркаптана при 42 °С (315,2 К), используя метод Яна—Стила. Экспериментальное значение равно 28,7 кал/(моль-К) [56].
Решение. Из приложения А имеем: T0 = 499 К; со = 0,190; CPVAP A= 3,564; CPVAP В = 5,615-10"2; CPVAP С = —3,239-10"5; CPVAP D = = 7,552-10"е. При 315,2 К
С°р = 3,564 + (5,615-10~2) (315,2) + (— 3,239-10"3) (315,2)2 + + (7,552- 10"e) (315,2)3 = 18,28 кал/(моль-К)
Поскольку этилмеркаптан является слабо полярной жидкостью, используем уравнение (5.8.5). По табл. 2.5 X= 0,004. Приведенная температура Tr = = 315,2/499= 0,632. Из табл. 5.15, применив линейную интерполяцию, находим: (АСа)(0р) = 5,47; (АСа)(1р) = 30,3; (АСа)(2^ = -127; (АСа)(3р) = 309; (ДСа)(4р) = —27,3; (АСа)(5р) = 26,1. Тогда по уравнению (5.8.5)
CoL - С°р = 5,47 + (0,190) (30,3) 4- (0,004) (— 127) + (0,004)2 (309) +
+ (0,19O)2 (—27,3) + (0,004) (0,190) (26,1) = 9,75 кал/(моль-К) CGl = 9,75 + 18,28 = 28 кал/(моль- К)
2g о_28 7
Погрешность = —' —!— 100 = — 2,3 % Zo,7
Пример 5.14. Повторить пример 5.13, используя метод Лимана—Деннера.
Решение. Из табл. 5.17 для этилмеркаптана (этантиола) R = 2,3408 A и к Z= 1,7729. Взяв значения T г и С°р из примера 5.13 и использовав уравнение (5.8.7) и табл. 5.16, можно получить
CsL - С°р = Ю,1273 + [— 15,3546 + (3,2008) (2,3408)] (0,632) +
+ [19,7302 + (—0,8949) (2,3408)] (0,632)5 + (—0,01489) (2,3408)2/(0,632)2 + + (0,2241) (2,3408)/(0,632)3 + (— 0,04342)/(0,632)5 + (1,7729) [0,31446 + + (2,5346) (0,632)2 + (—2,0242) (0,632)5] + (1,7729)2 [—0,07055 + (0,07264) X X (0,632)2] = 10,24 кал/(моль-К) C5 = 10,24 + 18,28 = 28,52 кол/(моль-К)
OO СО _ OO J
Погрешность = 28 ? 100 = — 0,6 %
Заметим, что при такой низкой ]температуре
CsL ~ CoL ~ CPL
Термодинамический цикл Ватсона. Ватсон [95] предположил, что теплоемкость может быть определена путем вычисления изменений энтальпии в термодинамическом цикле следующим образом: 1) насыщенная жидкость при температуре T1 нагревается до T2, причем поддерживаются условия насыщения; 2) жидкость при ^2 испаряется и изотермически расширяется при низком давлении, до достижения состояния идеального газа; 3) будучи в идеальногазовом состоянии, вещество охлаждается от температуры T2 до Ti; 4) вещество изотермически сжимается при температуре Ti до состояния насыщенного пара и конденсируется. Для этого Цикла сумма энтальпии всех стадий равна нулю. Если T2 приближать к Ti, то
