Теплофизические свойства двуокиси углерода - Алтунин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
111,63 18,59
191,59 22,7
323,15 11,92 4,53
26,48 4,80
39.42 5,16 50,59 5,62 59,98 6,14 70,69 6,97 79,07 7,94 85,46 9,02
90.43 10,18 96,92 12,23
102,84 14,11
109,91 15,42
121.07 16,40 144,19 18,25
179.73 20,2
323,15 243,21 22,7
244,54 22,8
348,29 25,8
516,28 29,8
831,69 35Л
1174,7 39,8
1696,4 45,8
348,15 12,37 5,04
29,17 5,30
44,06 5,63
57,26 6,04
69,36 6,49
83,30 7,16
95,54 7,89
106,18 8,75
115,27 9,64
115,32 9,64
129,45 11,13
144,86 12,78
163,90 14,30
190,50 16,00
235,63 18,21
293,49 20,3
385,77 23,2
524,15 26,3
732,20 30,3
1042,0 35,0
1494,6 40,5
2070,2 46,5
температуре 40° С и А*=0,22° С. За пределами критической области результаты измерений при /=0,409 мм и /=1,275 мм хорошо согласуются. Поэтому в качестве основного способа обнаружения конвекции была использована вариация А?. Диапазон изменения А? был различным при разных абсолютных температурах. Так, при 40° С М варьировалась от 0,04 до 0,3° С при 34,8° С —от 0,07 до 0,2° С, при 32,1° С — от 0,03 до 0,2° С, а при 31,2 и 31,2° С — от 0,006 до 0,06° С. Заметим, кстати, что точность измерений величины А? оценивается 0,25-Ю-30С. Никакого аномального увеличения измеренного коэффициента теплопроводности с увеличением разности температур не было обнаружено. Кроме того, в [10.47] сообщается, что изменение угла а на ±1° при измерениях на изотерме 31,2° С (А/=0,009°С) также не привело к изменению коэффициента теплопроводнос-
471
ти. Отмеченные обстоятельства позволили авторам утверждать, что измеренные ими значения теплопроводности не искажены конвекцией. Тем не менее получены резкие «пики» не только в непосредственной близости к критической точке, но и на сравнительно большом удалении от нее (см. рис. 100). Поскольку влияния конвекции на результаты измерений не было обнаружено, то авторы высказали предположение, согласно которому аномально большие значения X вблизи критической точки обусловлены существованием молекулярных групп (кластеров). В соответствии с этим предположением полный коэффициент теплопроводности
* = *1 + *хим, (Ю.6)
где Xi — теплопроводность вещества из мономеров, а Ххим — вклад в теплопроводность за счет диффузии и последующей диссоциации групп *.
Брокау [10.28] рассмотрел смесь из мономеров и больших (/г-мерных) групп, что соответствует реакции nAi+±An. В этом случае
где Qp и Din — тепловой эффект реакции и коэффициент взаимной диффузии мономеров и групп; х — мольные доли (найдены в приближении к смеси химически реагирующих идеальных газов).
Далее с учетом особенности выражения (10.3) автор подобрал полуэмпирическое уравнение для Din, с помощью которого по формулам (10.6) и (10.7) можно получить значения X, близкие к экспериментальным на изотерме 31,2° С.
Другие варианты кластерной теории проверяли на опытных данных о теплопроводности С02 в [10.23, 10.27]. В частности, в [10.23] показано, что расчетные данные, полученные в рамках этой теории, воспроизводят расслоение изотерм в АХ, Q-диа-грамме вблизи кривой насыщения, зафиксированное при непосредственных измерениях теплопроводности [10.22].
В работе X. И. Амирханова и Адамова [10.4, 10.5] измерения X в околокритической области СОг выполнены как по методу плоского слоя, так и по методу вертикальных коаксиальных цилиндров. Авторы этой работы настаивают на том, что особенность в поведении X отсутствует и рекомендуемые ими
* Речь идет о том, что нескомпенсированная диффузия групп из слоя с большой концентрацией («холодный слой») в слой с меньшей концентрацией («горячий слой») увеличивает в последнем число распадов групп, а в противоположном направлении существует нескомпенсированный поток одиночных молекул и в «холодном слое» увеличивается число возникающих
Групп. В ИТОГе ВОЗНИКаеТ ДОПОЛНИТеЛЬНЫЙ ПОТОК ЭНерГИИ Qxhm = — ^хим • •
472
значения X на линии равновесия жидкость — пар соответствуют однопараметрической зависимости
АХ(Р)«МР, Г)-МО, Т). (10.8)
Выполненная в [10.1] обработка большой совокупности опытных данных о теплопроводности СОг показала, что данные [10.4] систематически занижены примерно на 7—10%.
Симон и Мюрчей [10.49] выполнили измерения X двуокиси углерода (чистотой 99,99%) методом плоского горизонтального слоя (три /=0,33 мм) в интервале температур 31,8—36,4° С при плотностях, близких к критической. Измерительная ячейка была помещена в массивный водяной термостат. Точность определения абсолютной температуры оценивается величиной ± (0,5+1,0) • 10~3 К, а разность температур определяли с точностью 0,25 • 10"3 К.
Порядок проведения опытов был следующим. Для выбранной плотности на изотерме выполняли измерения при нескольких значениях теплового потока ^Изм и фиксировали соответствующие А^изм. Стандартная вариация ^ИЗм от 3-10~2 до 0,8-10~3 или от 0,6-10-3 до 0,15-10~3 кал/с. Поскольку вариация ^Изм приводила к небольшому изменению средней температуры исследуемого вещества Гизм, то измеренный тепловой поток корректировали для получения постоянной средней температуры
Тпост. Корректирующее выражение имело вид
