Теплофизические свойства двуокиси углерода - Алтунин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
Для того чтобы определить ^"^г^ т » мы предварительно составили по данным [3.72] и [3.87] уравнения изотерм вида
Коэффициенты полиномов приведены в табл. 22. Затем по уравнениям (2.73) были рассчитаны значения г на восьми изохорах в интервале V = 2,19 — 2,07 см3/г и аппроксимированы уравнениями
(2.74)
2^-
Л=0
-Л
Таблица 22
Коэффициенты интерполяционных уравнений экспериментальных изотерм
*(б, Т)
Интервал По
і, °С ао СІ* плотностей
1 1 3 4 Ад. г/емз данным
31,06 31,08 31,10 31,18 31,32 31,52 32,05 34,72 40,08
—2,79032 —2,88400 —2,78323 —2,67079 —2,66998 —2,86661 —2,68443 —2,64477 —2,71130
3,04939 3,64277 3,00494 2,35366 2,37116 3,71149 2,63337 2,72785 3,86389
-0,44406 -1,69311 -0,34826 0,90766 0,84991 -2,11070 0,06506 -0,35011 -3,23468
-0,87541 0
-0,94300 -1,74075 -1,69049
0,45518 -0,99479 -0,62374
1,60056
0,403 0,423 0,416 0,169 0,169 0,344 0,169 0,168 0,320
-0,533 —0,536 -0,521 -0,566 —0,566 —0,608 —0,607 —0,630 -0,626
3.87 3.87 3.87 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72 3.72
Разница между вычисленными значениями 2Г и исходными 2г,V не превышает (5—10)-Ю-5, или 0,02 — 0,04%, и лишь на изотерме 32,05°С увеличивается до 20-10~5, или 0,08%.
Используя уравнения (2.74), нашли, что в рассматриваемом интервале плотностей наклон изохор при Г = Гкр = = 304,20 К изменяется от 1,612 до 1,716 бар/К. Полагая
=1,656 бар/К (см. табл.17), получим укр = 2,1327 см3/г,
8—2961
ИЗ
/кр
что соответствуют QKp = 0,4689 г/см3. Заметим, что увеличение
(—) и /?Кр приводит к увеличению QKp. \аТ/кр
В табл. 23 представлена систематизированная сводка критических параметров С02. найденных разными способами в специально поставленных для этой цели опытах. В эту таблицу не включены несколько старых работ [2.69, 2.68, 2.84 и др.], упоминавшихся в обзорах [2.11] и [2.85]. Как видно из таблицы, в большинстве работ рКр и Укр двуокиси углерода определяли путем визуальных наблюдений за появлением или исчезновением мениска и то критической опалесценции.
Согласно оптическим измерениям [2.36, 2.92, 2.106, 2.109, 2.112, 2.116] критическая температура С02 близка к 31,03 ± ± 0,03° С. У верхнего предела находятся значения Гкр, определенные в [2.106] и [2.36].
В работах Скрипова и Колпакова [2.36], посвященных изучению опалесценции в С02 и SFo, критическая температура определена графически как температура точки пересечения прямых в координатах 1//'тах—U где /'тах—максимальная интенсивность рассеянного света. Такое определение сделано для четырех длин волн ртутного спектра. Эта точка пересечения соответствует обращению в нуль производной ,
если пренебречь корреляционным членом в формуле Орн-штейна — Цернике. Последнее соответствует рэлеевскому рассеянию света.
В работе Пальмера [2.106] измерения градиента показателя преломления вблизи критической точки С02 выполнены по методу Теплера. В [2.38] обращено внимание на то, что экспериментальная зависимость (—\ от Г, а, следовательно, и
\ ар /шах
зависимость ( — \ =f[T) —существенно нелинейные и
\ OU /Т, min
подходят к оси абсцисс почти с горизонтальной касательной.
Это означает, что производная (———\ близка к нулю или
\dv - дТ /Кр
равна ему, в то время как по данным А. Михельса с соавторами [3.72] она отлична от нуля (отрицательна). В [3.72] по вычисленным вблизи точек перегиба надкритических изотерм
значениям (—\ определены 1—\ и представлены в
\OV /Т \OV /Т, min
координатах (^Л , t и (—] , р. Экстраполяция по-
\OV JT, min \OV JT, min
лученных зависимостей на значение (т-) =0 дает ис-
\OV /Т, min
комые величины ?Кр и /?Кр.
114
По мнению авторов работы [3.72], указанные зависимости в пределах погрешности эксперимента можно считать прямолинейными и потому экстраполяция надежна. Такой способ дал значение /кр = 31,03 ± 0,01° С.
Необходимо, однако, иметь в виду, что в [3.72] измерения в однофазной области проведены на сравнительно большом удалении от критической изотермы (0min = 0,145° С) и, строго говоря, не было оснований считать, что прямолинейная зависимость в координатах (—) , * сохраняется вплоть до
\OV /Т, min
критической точки. Но в работе Венторфа [3.87] приближение к критической точке больше, указанная прямолинейная зависимость реализуется достаточно хорошо и здесь /кр = 31,06° С.
Таблица 23
Экспериментальные значения параметров критической точки жидкость — пар
Год Авторы Ркр» а™ QKp> г/см3 Метод * Источник
1886 Кай лете, Матиас 0,460 5 [2.64]
1892 Амага 31,35 72,9 0,464 2 [2.50]
1903 Кеезом 30,98 72,93 0,469 1; 5 [3.63]
1906 Оннес, Фабиус 30,985 — 0,460 1 [2.104]
1926 Мейерс, Ван Дузен 31,10 72,95 — 1; 4 [2.97]
1927 Лаури, Эриксон — — 0,4683 5 [2.94]
1937 Михельс А., Блайс- 31,03 72,835 0,4616 2 [3.72]
се, Михельс С. 31,05 — 0,4679 5 [3.72]
1953 Кук (31,04) 72,66 0,4687 4; 5 [2.67]
1953 Лорентцен 31,04 — — 7 [2.92]
1954 Пальмер 31,065 — — 7 [2.106]
1954 Шмидт, Томас 31,01 72,78 — 7; 4 [2.109]
1956 Венторф 31,045 72,839 0,474 1 [3.87]
31,06 72,870 0,48 2 [3.87]
1956 Амброз 31,01 — — 1 [2.51]
