Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Рид Р.Г. -> "Свойства газов и жидкостей" -> 65

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 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 263 >> Следующая

X
о Уравнение (5.8.22) сводится к уравнению (5.8.17), если ? = 0. Заметим, что P зависит от выбора ТГг Использование данных по низкотемпературной теплоемкости жидкости значительно увеличивает точность расчета по методу Ватсона [11]. Метод иллюстрируется примером 5.15.
159
Пример 5.15. Вычислить теплоемкость жидкого я-ксилола на линии насыщения; CoL = dH0JdT при 300 0C Корручини и Гиннингс [15] приводят значение CGl, равное 70,2 кал/(моль-К).
Решение. В качестве опорной выбрана температура 20 °С. Значение CGl определяется по табл. 5.12:
Ca1 (20° С) = 4 (-CH) + 2 (=С-) + 2 (-CH3) = (4) (5,3) + (2) (2,9) +
+ (2) (8,8) =44,6 кал/(моль-К)
Из приложения А имеем: M = 106,168; T = 411,5 К; T0 = 616,2 К; P0 = = 34,7 атм; Z0 = 0,260; CPVAP А = —5,993; CPVAP В = 1,443-10"1; CPVAP C= —8,058-10"5; CPVAP D= 1,629-10"8; Mi4 = 8600 кал/моль.
1. Вычислим С°р при 20 0C (293 К) и 300 °С (573 К):
Cp293 = — 5,993 + (1,443.10"1) (293) + (— 8,058 -10"5) (2932) + + (1,629 -10"8) (2933) = 2,98 кал/(моль- К)
Аналогично
Cp573 — 53,3 кал/(моль-К)
2. Определим (d In Pr)IdTr и Рг при 20 и 300 °С. При 20 °С может быть использовано уравнение Антуана для давления паров (6.3.1) с константами из приложения А:
Р = 6,5 мм рт. ст.; ^=^34^=2,46-10-*
d \пРг = ВТС (3346,65) (616,2)
dTr ~(Г + С)2~ (293-57,84)2 ~0/,д
При 300 °С для расчета P и (d In Pr)ldTr может быть использовано любое из рассмотренных в гл. 6 уравнений, применимое в широком интервале давления паров. Воспользуемся уравнением Гарлахера (6.6.1), константы которого даются в приложении А:
— 6673,70 , , г г.оч , г_ , „ _ P
InP = 56,175 H--^--h (— 5,543) In 573 + 6,19
573 , V .„і,.., , 5732
14 Я9П
P = 14,820 мм рт. ст.; р, =—і—р о.«й
Дифференцируя уравнение (6.6.1), можно получить
d In Рг _т — В/Т* + С/Т — 2DP/Т*
¦* г.
dTr с 1 — DP/Т*
Подставляя константы Гарлахера, имеем:
d\nPr
dTr
= 8,27
3. Определим of) по уравнению (5.8.15). По п. 2 этого примера при 20 °С Рг = 2,46-10"4. Используя константы из табл. 5.8, можно получить
(Рг = 2,46.10"4; Zc = 0,25) = 15,03
(Pr = 2,46.10"4; Z0 = 0,27) = 8,57
160
Таким образом
ф (Рг = 2,46- 10~4; Z0 = 0,26)= 11,8
Аналогично
^ (/>г = 0,562; Z0 = 0,26) = 2,27
4. Вычислим по уравнению (5.8.14)
~W7 ( H°RTHSV ) = (2'46'10"4) (11'8) (37,3) =0,108 при 2O0C = (0,562) (2,27) (8,27) - 10,6 при 300° С
5. Вычислим ? по уравнению (5.8.21). Значения T1 = 20 °С = 293 К и 7V1 = = 0,475. Тогда
АЯР29з 0,38+ ?(l —0,475) 44,6 -29,8 ^
(1,987)(616,2) 1 -0,475 1,987 ' '
Однако значения AZZ0293 неизвестно. Используя значение &Hub = 8600 кал/моль при Ть = 411,5 К (Tf, г = 0,668), по уравнению (5.8.19) получаем
1 —0,668 \0,38+? (1-0,668)
оаглгл хи I 1 —0,668 \0
Тогда величина ? может быть найдена по двум последним уравнениям методом последовательных приближений. При этом получается, что ?= 0,16 и АЯр293 = 10 490 кал/моль.
6. При 300 °С (Tr = 0,930) по уравнению (5.8.22)
Г (U8 / 1-0,93 M Г 10490
-[Т^ОЖ" + 0ЛЧ1+ 10T^MTg)J [ (1,987)(616,2) Х
dTr RT1
( 1 —0,93 x 0.38+0.16 (1-0.93)-; Х Vl-0,475) J = -20,5
7. Вычислим Co1 по уравнению (5.8.11): Со т — 53,3
= 20,5)-(10,2) C(jL = 73,9 кал/(моль-К) Погрешность = у0 о70'2 100 = 5,3 %
Обсуждение и рекомендации. В этом разделе описано пять методик расчета теплоемкости жидкостей как функции температуры. Все они требуют знания С° при заданной температуре.
Простые соотношения Роулинсона—Бонди и Штернлинга—Брауна, основанные на использовании принципа соответственных состояний [уравнение (5.8.2) и (5.8.3) ], требуют в качестве исходных данных в дополнение к С° только критическую температуру и фактор ацентричности. Их точность удивительно высока, что подтверждается данными табл. 5.18 (в которой помещена только часть результатов проверки точности этих корреляций). Несмотря на то, что для полярных соединений при низких температурах эти корреляции не дают удовлетворительных результатов, погрешность в общем случае не превышает 5—10 %.
Метод Яна—Стила [уравнения (5.8.4) и (5.8.5)] также требует знания ТСУ w и, если жидкость полярная, фактора полярности Стила. Ян и Стил сообщают, что погрешность расчета обычно меньше 5 %. Это подтвердилось в результате
6 Рид р. и др. 161
ТАБЛИЦА 5.18. Сравнение расчетных и экспериментальных значений теплоемкости жидкостей
Вещество т, к Экспериментальное значение *) W-кал/(моль« К) Литература Погрешность расчета 2)по методу
Роулинсона и Бонди [уравнение (5.8.2)] Штернлинга и Брауна [уравнение (5.8.3)] Яна и Стила [уравнения (5.8.4) и (5.8.5)] Лимана и Деннера [уравнение (5.8.7)] Чью и Свенсона [уравнение (5.8.11)]
Метан 102,3 13,1 [99] 16 5,6 2,8 1,1
140,5 14,3 16 0,5 1,0 -2,2
180,9 22,2 17 —8,3 -2,2 —2,3
Пропан 100 20,3 [47] 11 18 —24
150 21,0 7,8 7,8 ' 6,7 11
200 22,3 6,8 3,8 3,8 3,3 —27
305,3 27,5 [72] 9,8 9,0 4,7 6,7 9,2
344,7 35,9 4,6 6,9 -0,9 0,1 12,3
и-Пентан 150 33,8 [57] —5,2 -2,5 4,9 —23
200 34,5 —1,4 —0,9 " 1,7 3,7 — 11
Предыдущая << 1 .. 59 60 61 62 63 64 < 65 > 66 67 68 69 70 71 .. 263 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed