Теплофизические свойства двуокиси углерода - Алтунин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
1550
1550
1150
/ у* д
/ • -1 д -2
215 265 515 Т,К
Рис. 12. Плотность жидкой СОг на линии затвердевания по данным:
1 — Цымарного и Головского; 2 —Кеннеди и Тодоеа; 3 — Алтунина и Гвоздкова [2.2]; 4 — по уравнению Крамера; 5 — по уравнению Эйкена [6.127]
78
Плотность. Непосредственные измерения плотности СОг на линиях затвердевания и плавления отсутствуют. Представленные на рис. 12 значения рЗТв получены с помощью графической или аналитической экстраполяции из жидкой фазы. В работе [1.77] значения рзтв получены графической экстраполяцией изобар в Г-диаграмме, в работе [2.2] — графической экстраполяцией изолиний (г— 1)у = оопз1:, построенных по р, и, Г-дан-ным Амстердамской лаборатории [3.75]. В работе [2.14] значения дзтв получены короткой экстраполяцией опытных изохор. Из рис. 12 видно, что принятая нами зависимость д3тв = !(Т) подтверждается данными [2.14] и может быть согласована с вычисленной по уравнению Крамера [6.70].
Таблица 14
Термодинамические свойства СОг на линии равновесия кристалл — жидкость
Р, бар
T, К
> 10-з, кДж/мЗ
• Ю-з, кДж/(Мз • К)
Q3TB „ кг/мз
5,186 0216,58 1008,2 4,655 1178,7
10 ^16,68 1009,6 4,659 1179,0
20 216,90 1012,6 4,669 1180,0
30 2i7,12 1015,6 4,678 1181,0
40 217,32 1018,6 4,687 1182,5
50 217,54 1021,6 4,696 1184,0
100 218,60 1036,6 4,742 1190,0
200 220,69 1066,6 4,833 1202,0
300 222,74 1096,6 4,923 1213,0
400 224,75 1126,6 5,013 1223,0
500 226,73 1156,6 5.Ю1 1233,5
600 228,70 1186,6 5,189 1243,0
700 230,58 1216,6 5,276 1252,0
800 232,46 1246,6 5,363 1260,0
900 234,31 1276,6 5,448 1269,0
1000 236,13 1306,6 5,533 1276
1200 239,69 1366,6 5,702 1291
1400 243,15 1426,6 5,867 1304
1600 246,51 1486,6 6,031
1800 249,78 1546,6 6,192
2000 252,97 1606,6 6,351
2200 256,09 1666,6 6,508
2400 259,12 1726,6 6,663
2600 262,09 1786,6 6,817
2800 264,99 1846,6 6,969
3000 267,83 1906,6 7,119
Непосредственные измерения сжимаемости твердой СОг в однофазной области выполнены в работах П. Бриджмена [3.49] и Стивенсона [3.84]. В первой работе сообщаются экспериментальные данные на изотерме 193 К при давлениях 5—36 кбар, во второй — на изотермах 45—180К при давлениях до 10 кбар. Использовать эти данные для определения плотности твердой С02 на линии плавления рПл, а тем самым и для проверки дан-
79
ных П. Бриджмена о фазовом скачке объема АиПл оказалось затруднительным, так как Гоп^Тпл и необходима далекая экстраполяция изобар.
Таблицы. В качестве независимой переменной при табулировании термодинамических свойств на линиях равновесия кристалл — жидкость выбрано давление. Представленные в
табл. 14 значения Тпл, (—) и (—^ рассчитаны по
\Де /пл \А1> /пл
уравнению (2.21). Абсолютные значения АЯПЛ и Дядл не вы" числялись, так как в рассматриваемом интервале давлений опытные данные о фазовом скачке объема при плавлении ДиПл отсутствуют, а экстраполяция данных П. Бриджмена в настоящее время не может быть признана убедительной. По этой же причине сведения о рпл представлены только на рис. 13.
р,кг/м3
Рис. 13. Границы раздела фаз в ?, Г-диаграмме
2.3. Линия равновесия жидкость — пар
Равновесие жидкость — пар б двуокиси углерода экспериментально изучено более полно, чем равновесие кристалл— жидкость и кристалл — пар.
К настоящему времени накоплены обширные сведения о давлении насыщенного пара, плотности пара и кипящей жидкости во всем интервале от тройной точки до критической. Выполнены также измерения энтальпии, теплоемкости, скорости распространения звука и эффекта Джоуля — Томсона на нижней, а в ряде случаев и на верхней пограничных кривых*. Поэтому при обсуждении экспериментальных данных можно широко использовать аппарат термодинамических соотноше
* Здесь в соответствии с общепринятой терминологией линия сухого насыщенного пара называется верхней пограничной кривой, а линия кипящей жидкости — нижней пограничной кривой.
80
ний, которые позволяют сделать заключение о степени согласованности результатов различных измерений.
Давление насыщенного пара. Подавляющее большинство из перечисленных в табл. 15 измерений .выполнено статическим методом. Динамический метод применялся в работах [4.26] и [4.32], но здесь определение давления насыщенного пара не являлось главной и единственной задачей (см. разд. 4.1).
Таблица 15
Перечень экспериментальных исследований давления пара над жидкой С02
Интервал Источник
Год Авторы температур,
К
1862 Реньо 247—316
1892 Амага 273—304
1895 Виллар 216—293
1902 Кюнен, Робсон 217—273
1903 Кеезом 299—304 1906 Целеньи, Смит 216—266 1913 Дженкин, Пай 222—296 1920 Дженкин 236—303 1927 Бриджмен 273,15 1926 Мейерс, Ван Дузен 216—304 1937 Михельс, А., Блайссе,
Михельс С. 276-304
1942 Роэбук, Меррелл, Миллер 223—304
1950 Михельс А., Вассенаар,
Цвитеринг, Смит 217—276
1953 Кук 293—304
1953 Байлин, Кей 273—304
1954 Шмидт, Томас 294-304 1961 Траубе 295—304
1967 Штрауб 296—304
1968 Кобелев 238—304 1970 Жердев 283—304 1972 Левельт-Сенджерс, Чен 267 —304
2,98]
[5.64]
[2.50]
