Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Вассерман А.А. -> "Теплофизические свойства жидкого воздуха и его компонентов" -> 11

Теплофизические свойства жидкого воздуха и его компонентов - Вассерман А.А.

Вассерман А.А., Рабинович В.А. Теплофизические свойства жидкого воздуха и его компонентов — Москва, 1968. — 239 c.
Скачать (прямая ссылка): teplofizsvoystvjidvozduh1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 109 >> Следующая

Рис. 4. Изотермические сечения поверхности состояния азота в координатах -^—, р при т:
1 - 5,3319; 2 — 2,9556; 3 — 2,1636; 4 — 1,7675; 5 — 1,3715; 6 — 1,1735; 7 — 1,0000; 8 — 0,8962; 9 — 0,8170; 10 — 0,7378; // — 0,6586; 12 — 0,6127; / — кривая насыщения, // — кривая затвердевания.
стей и требуемой точности, а значения коэффициентов — как от их количества (что убедительно показано в работе [59]), так и от методов определения. Влияние каждого из этих факторов столь существенно, что часто одни и те же коэффициенты, особенно при высоких степенях плотности, отличаются не только по величине, но и по знаку. При составлении уравнений, описывающих ряд изотерм, не удается получить для всех коэффициентов плавные кривые, которые можно описать функциями температуры с требуемой точностью; это подтверждают уравнения, отображающие изотермы большого числа веществ, составленные в известных работах Михельса и соавторов. Указанное обстоятельство усложняет задачу составления уравнения состояния, справедливого в широкой области параметров.
На основании тщательного анализа конфигурации термодинамической поверхности Я. 3. Казавчинский [47, 60, 61] установил, что уравнение состояния реального газа может быть представлено в виде
2 = а0 + ^ + И' + ТФ----. (43)
2-3
где ф, ... — функции т = Т/Ткр, а сс0, Oc1, ?, у, ... — функции приведенной плотности (о = р/рКр, записываемые в виде полиномов.
Особенность уравнения заключается в том, что даже для весьма обширной области температур и плотностей можно ограничиться сравнительно небольшим числом элементарных функций (четырьмя объемными и двумя температурными). Это позволило разработать методику их определения и в дальнейшем непрерывно совершенствовать ее.
Температурные функции длительное время находили подбором степенных 1/тп или показательных е~аХ выражений по опытным данным на изохорах. Пытались также определить первую температурную функцию г|? с помощью данных о втором вириальном коэффициенте [62] или о теплоемкости cv [63]; при этом учитывали, что остальные температурные функции могут быть представлены в виде степеней первой [62].
Объемные функции (при известных температурных) первоначально определялись в табличном виде на изохорах, однако при высоких плотностях, соответствующих плотностям жидкости, оказывалось крайне затруднительным получить для объемных функций плавные кривые и отобразить их аналитически. Метод определения объемных функций с помощью уравнений, описывающих базисные изотермы [47], позволил преодолеть затруднение. Поскольку этот метод не утратил своего значения до настоящего времени, целесообразно вкратце осветить его.
Сущность метода заключается в том, что выбирают по числу объемных функций изотермы в наиболее широком интервале плотностей и описывают полиномами от плотности. Затем составляют систему линейных уравнений, в левой части которой записаны значения Z, представленные с помощью элементарных функций, а в правой — аналитические выражения для соответствующих изотерм:
«о + -!г + ?*i + їфі = 1в^ + с^2 +•••+ K1P* «о + т- + ?4-2 + m = і + ?2p + с2р2 + • • • + кяр*
[ (44)
«о + т" + + ТФз = 1 + В3р 4 С3р2 + - . . + K3pk
«О + T- + ?^4 + 7Ф4 = 1 + ^P + C4P2 H----+ KiPk
Решая систему (44) при известных температурных функциях относительно четырех объемных функций, находят для последних аналитические выражения в виде полиномов от плотности.
По методу базисных изотерм были составлены для ряда веществ уравнения состояния, удовлетворяющие экспериментальным р, V, Г-данным в однофазной области и на кривой насыщения до значений плотности, равных примерно двум критическим [64—66]. Однако такие уравнения не могут рассматриваться как единые, поскольку они описывают лишь небольшую часть опытных данных о жидкости. Последнее замечание относится и к уравнению состояния для двуокиси углерода [67], составленному недавно по этой методике с использованием шести базисных изотерм, так как оно справедливо в области жидкости до приведенной температуры т ^ 0,9.
Метод представления уравнения (43) через так называемые условные элементарные функции, предложенный Я. 3. Казавчинским [68], позволил достигнуть определенных успехов в решении проблемы составления единого уравнения состояния. В отличие от предшествующих, новый метод основан на предварительном определении объемных функций, с помощью которых рассчитывают комплексы
т-=(2-« «—т)т = *+ч,т- (45)
24
Построив величины AZ/? в зависимости от y/?, определяют значения температурных функций, которые затем отображают аналитически.
По методике [68] было получено уравнение состояния для азота [69], которое отображает данные на кривой насыщения до оз = 2,6 (т = 0,68). Значения плотности жидкого азота, рассчитанные по уравнению [69], при со <2,6 согласуются с большинством экспериментальных данных [41], опубликованных после составления уравнения, с отклонением 0,1—0,3% 170], однако при более высоких плотностях расхождения возрастают. При попытке повторить трудоемкий процесс определения элементарных функций уравнения состояния и описать с точностью эксперимента все опытные данные о термических свойствах газообразного и жидкого азота, включая данные [2, 71] для кривой затвердевания, оказалось, что в координатах AZ/?, y/? докритические изотермы не являются прямыми, и по мере понижения температуры кривизна становится все более заметной. В связи с этим необходимо ввести дополнительные объемные и температурные функции в уравнение состояния.
Предыдущая << 1 .. 5 6 7 8 9 10 < 11 > 12 13 14 15 16 17 .. 109 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed