Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
' ¦ /¦ - .'*
63-
•Фиг. 13. Зависимость коэффициента активности (д) от приведенных давления (л) и температуры (т)
(\U 59) фугитивность жидкой (или твердой) фазы должна быть равлз фугитивности равновесного, т. е. насыщенного пара этой жидкости (твердого тела).
Если же жидкость находится не под давлением своих насыщенных паров (P), а при любом другом давлениии (р), то, используя уравнение (II, 60) и имея в виду, что объем жидкости (Vж) практически не зависит от давления, можем написать
(II, 63)
- in hi = Y*-{p —P)1
fb R т
где Г—температура системы, 0K;
—фугитивность жидкости при Ти Р, равная фугитивности
равновесного с ней насыщенного пара, при тех же
условиях (т. е. /т,р); а
ffр—фугитивность жидкости при Ти фактическом давлении р.
Так как абсолютное значение изобарного потенциала неизвестно, то нельзя определить при помощи уравнения (II, 59) абсолютное значение фугитивности (за исключением идеального газа, для которого /=/?). Поэтому вводится некоторое стандартное состояние, которое и служит началом отсчета фугитивности.
г
т
- I
¦у
I
П. ТЕПЛОЕМКОСТЬ
'Теплоемкостью называется отношение количества теплоты, сообщаемой единице количества вещества при каком-либо процессе, к соответствующему изменению температуры. Обычно при этом рассматриваются только процессы, связанные с простым повышением или понижением температуры, но не включающие химические превращения, переходы вещества из одного агрегатного состояния в другое, процессы растворения и т. д.
Теплоемкость, соответствующая бесконечно малому изменению температуры, называется истинной теплоемкостью
dT
(И, 64)
Теплоемкость, соответствующая конечному изменению температуры, называется средней теплоемкостью:
Гт1==_?__ = JL
т* Г, — Г, AT
(И, 65)
где СЧ;—средняя теплоемкость в пределах температур от 7
До 7,;
<7—количество теплоты, сообщенное системе.
372-5
65
і Г
J, (
і
і' І
L 1 К . J
В дальнейшем, с целью упрощения, при обозначении средней теплоемкости, индексы, показывающие пределы температур, опускаются.
По количеству вещества, к которому относится теплоемкость, различают удельную теплоемкость, измеряемую обычно в ккал/кГ 0C и мольную (или молярную) теплоемкость, измеряемую в ккал/Моль 0C.
В зависимости от условий, в которых происходит изменение температуры, различают несколько видов теплоємкостей, из которых наиболее важными являются изохорная и изобар-ная теплоемкости.
Изохорная теплоемкость (Су) или теплоемкость при постоянном объеме соответствует случаю, когда изменение температуры путем нагрева (или охлаждения) производят при постоянном объеме.
Изобарная теплоемкость (Ср) или теплоемкость при постоянном давлении соответствует случаю, когда изменение температуры производят при постоянном давлении.
Под тепловым эффектом (Q) какого-либо процесса понимают разность между теплотой (q), поглощаемой системой в данном процессе и той частью работы, которая не связана с работой против сил внешнего давления (т. е. А—JpdV).
Рассматривая в дальнейшем только процессы, при которых единственным видом работы, производимой системой, является работа против сил внешнего давления, в уравнениях (II, 39), (И, 64), (II, 65) и др., можно считать, что <? = Q. Тогда:
а) при изохорном процессе (V — пост.), работа системы ЬА — 0, а следовательно, lqv = SQV = dU [см. уравнение (II, 40)], поэтому можно написать
С
bqY 8QV dU
с
dT dT dT
(II, 66)
AT Af AT
(II, 67)
б) при изобарном процессе (/?=пост.)< учитывая уравнения (II, 40) и (II, 47), имеем
Ч> = SQp = dU+pdV=d (U+pV) = dH. Следовательно, можем написать
р dT dT dT
p AT AT AT '
(П, 68)
(II, 69)
66
В случае необходимости определить количество затрачиваемого (или отнимаемого) тепла при нагревании (охлаждении) системы по известным теплоємкостям при отсутствии изменения агрегатного состояния, химических превращений и т. п., используются следующие два уравнения, вытекающие из выражений (II, 66—Ib 69):
12. ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСТИННОЙ МОЛЯРНОЙ
ТЕПЛОЕМКОСТИ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ И ПОЛЬЗОВАНИЕ ЭТИМИ ФОРМУЛАМИ
Зависимость истинной изобарной молярной теплоемкости C9 от абсолютной температуры T часто выражается трехчленными эмпирическими уравнениями двух видов:
Cp=a+bT-i-dT2, ккал\Молъ. град (II, 72)
Последнее уравнение предпочтительнее, так как оно дает меньшую погрешность при'некоторой экстраполяции за пределы рекомендованного температурного интервала.
Следует иметь в виду, что хотя к экстраполяции различных формул в расчетной' практике приходится прибегать довольно часто (в случае отсутствия необходимых данных), но всякая нкстраполяция связана с дополнительным увеличением погрешностей в расчетах.
Кроме того, при экстраполяции за пределы рекомендованного интервала, можно перейти в область температур, при которых происходит фазовое превращение (плавление, конденсация, аллотропное изменение и др.) или разложение вещества.
В табл. 5 приводится сводка коэффициентов к уравнениям (II, 72) и (II, 73) для некоторых веществ (в газообразном
