Реферат: Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений
Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования.
Самарский государственный технический университет.
Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»
Курсовой проект по дисциплине:
«Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
Выполнил:
Руководитель:
Самара 2008 г.
Задание 19А
на курсовую работу по дисциплине «Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
1) Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить />, />, />методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения.
2) Для первого соединения рассчитать />и />.
3) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить критическую (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор.
4) Для первого соединения рассчитать />, />, />. Определить фазовое состояние компонента.
5) Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
6) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости «плотность-температура» для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.
7) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить давление насыщенного пара. Привести графические Р-Т зависимости для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их проверку и анализ.
8) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить />и />. Привести графические зависимости указанных энтальпий испарения от температуры для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.
9) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и низком давлении.
10) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм.
11) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и низком давлении.
12) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм.
Задание №1
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рассчитать />/>и />методом Бенсона с учетом первого окружения.
3,4,4-Триметилгептан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для />/> и />, вводим набор поправок:
поправки на гош взаимодействие
R=C6H13
R1=C2H5, R2=C3H7
Вводим 7 поправок «алкил-алкил»
Поправка на симметрию:
/>, />
Поправка на смешение конформеров:
/>
Таблица 1
Кол-во вкладов
Вклад
Вклад в энтальпию, кДж/моль
Вклад
Вклад в энтропию Дж/К*моль
Вклад
Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(С)
5
-42.19
-210.95
127.29
636.45
25.910
129.55
СН-(3С)
1
-7.95
-7.95
-50.52
-50.52
19.000
19
С-(4С)
1
2.09
2.09
-146.92
-146.92
18.29
18.29
СН2-(2С)
3
-20.64
-61.92
39.43
118.29
23.02
69.06
∑
10
-278.73
557.3
235.9
гош-поправка
7
3.35
--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
ΔHo
54,807
Задание №2
Для первого соединения рассчитать />и />
3,4,4-Триметилгептан
Энтальпия.
/>
где />-энтальпия образования вещества при 730К; /> -энтальпия образования вещества при 298К; />-средняя теплоемкость.
/>;
/>
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады />соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем />для 730К., и />для элементов составляющих соединение.
Таблица 5
Кол-во вкладов
Сpi, 298K,
Сpi, 400K,
Сpi, 500K,
Сpi, 600K,
Сpi, 730K,
Сpi, 800K,
СН3-(С)
5
25.910
32.820
39.950
45.170
51.235
54.5
СН-(3С)
1
19.000
25.120
30.010
33.700
37.126
38.97
С-(4С)
1
18.29
25.66
30.81
33.99
35.758
36.71
СН2-(2С)
3
23.02
29.09
34.53
39.14
43.820
46.34
∑
10
235.900
302.150
364.160
410.960
460.516
С
10
28.836
29.179
29.259
29.321
29.511
29.614
Н2
11
403.636
440.259
468.119
491.151
512.824
∑
28.836
29.179
29.259
29.321
29.511
29.614
/>,
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Энтропия.
/>
/>
Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады />соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем />для 730К.
продолжение--PAGE_BREAK--
Таблица 5
Кол-во вкладов
Сpi, 298K,
Сpi, 400K,
Сpi, 500K,
Сpi, 600K,
Сpi, 730K,
Сpi, 800K,
СН3-(С)
5
25.910
32.820
39.950
45.170
51.235
54.5
СН-(3С)
1
19.000
25.120
30.010
33.700
37.126
38.97
С-(4С)
1
18.29
25.66
30.81
33.99
35.758
36.71
СН2-(2С)
3
23.02
29.09
34.53
39.14
43.820
46.34
∑
10
235.900
302.150
364.160
410.960
460.516
/>
/>
/>
/>
/>
Задание №3
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор.
Метод Лидерсена.
Критическую температуру находим по формуле:
/>
где />-критическая температура; />-температура кипения (берем из таблицы данных); />-сумма парциальных вкладов в критическую температуру.
Критическое давление находится по формуле:
/>
где />-критическое давление; />-молярная масса вещества; />-сумма парциальных вкладов в критическое давление.
Критический объем находим по формуле:
/>
где />-критический объем; />-сумма парциальных вкладов в критический объем.
Ацентрический фактор рассчитывается по формуле:
/>;
где />-ацентрический фактор; />-критическое давление, выраженное в физических атмосферах; />/>-приведенная нормальная температура кипения вещества;
/>-нормальная температура кипения вещества в градусах Кельвина;
/>-критическая температура в градусах Кельвина.
Для расчета, выбираем парциальные вклады для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Лидерсена.
3,4,4-Триметилгептан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
СН3-(С)
5
0.1
1.135
275
СН2-(2С)
3
0.06
0.681
165
СН-(3С)
1
продолжение--PAGE_BREAK--
0.012
0.21
51
С-(4С)
1
0.21
41
∑
10
0.172
2.236
532
Критическая температура.
/>/>
Критическое давление.
/>/>. />
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена.
/>; />/>/>
/>
Циклогексан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
/>к-во
/>
/>
(CH2)цикл
6
0.078
1.104
267
Сумма
6
0.078
1.104
267
Критическая температура.
/> />
Критическое давление.
/> />
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
/> /> /> />
/>
Этилнонаноат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
CН3
2
0.04
0.454
110
CH2
8
0.16
1.816
440
-CОО-
1
0.047
0.47
80
Сумма
11
0.247
2.74
630
Критическая температура.
/>/> />
продолжение--PAGE_BREAK--
Критическое давление.
/>; />
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
/> /> /> />
/>
орто-Толуидин
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
СН3-
1
0.02
0.227
55
-CH= (цикл.)
4
0.044
0.616
148
>C= (цикл.)
2
0.022
0.308
72
NH2-
1
0.031
0.095
28
Сумма
8
0.117
1.246
303
Критическая температура.
/> />
Критическое давление.
/> />
Критический объем.
/>
Ацентрический фактор.
/> /> /> />
/>.
Метод Джобака.
Критическую температуру находим по уравнению;
/>
где />-критическая температура; />-температура кипения (берем из таблицы данных);
/>-количество структурных фрагментов в молекуле; />-парциальный вклад в свойство.
Критическое давлениенаходим по формуле:
/>
где />-критическое давление в барах; />-общее количество атомов в молекуле; />/>-количество структурных фрагментов; />-парциальный вклад в свойство.
продолжение--PAGE_BREAK--
Критический объемнаходим по формуле:
/>
где />-критический объем в />; />/>-количество структурных фрагментов; />-парциальный вклад в свойство.
Для расчета, выбираем парциальные вклады в различные свойства для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Джобака.
3,4,4-Триметилгептан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV
СН3-
5
0.0705
-0.006
325
,-СН2-
3
0.0567
168
>СН-
1
0.0164
0.002
41
>С<
1
0.0067
0.0043
27
∑
10
0.1503
0.0003
561
Критическая температура.
/> />
Критическое давление.
/>; />
Циклогексан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
к-во
ΔT
ΔP
ΔV
(CH2)цикл
6
0.06
0.015
288
Сумма
6
0.06
0.015
288
Критическая температура.
/> />
Критическое давление.
/>; />
Этилнонаноат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
CН3
2
0.0282
-0.0024
CH2
8
0.1512
-CОО-
1
0.0481
продолжение--PAGE_BREAK--
0.0005
Сумма
11
0.2275
-0.0019
Критическая температура.
/> />/>
Критическое давление.
/>; />
орто-Толуидин
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа
кол-во
ΔT
ΔP
СН3-
3
0.0423
-0.0036
(=CH)(ds)
3
0.0246
0.0033
(=C)(ds)
2
0.0286
0.0016
NH2
1
0.0243
0.0109
Сумма
9
0.1198
0.0122
Критическая температура.
/> />
Критическое давление.
/>; />
Задание №4
Для первого соединения рассчитать />, />и />. Определить фазовое состояние компонента.
Энтальпия
3,4,4-Триметилгептан
Для расчета />, />и />воспользуемся таблицами Ли-Кеслера и разложением Питцера.
/>
где />— энтальпия образования вещества в стандартном состоянии; />-энтальпия образования вещества в заданных условиях; />и />-изотермические изменения энтальпии.
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кеслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.
/>
/>
Из правой части выражаем: />
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
Энтропия
/>
где />энтропия вещества в стандартном состоянии; />— энтропия вещества в заданных условиях;/>-ацентрический фактор.
Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.
/> />; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтропии.
/>
/>
/>
Теплоемкость.
/>
где />— теплоемкость соединения при стандартных условиях; />— теплоемкость соединения при заданных условиях; />-ацентрический фактор.
Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.
/> />; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение теплоемкости.
/>
/>Дж/моль*К
Из правой части выражаем:
/>
Задание №5
Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
Для определения плотности вещества воспользуемся методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ с использованием коэффициента сжимаемости.
/>
где />-плотность вещества; М- молярная масса; V-объем.
Для данного вещества найдем коэффициент сжимаемости с использованием таблицы Ли-Кесслера по приведенным температуре и давлении.
Коэффициент сжимаемости находится по разложению Питцера:
/>
где Z-коэффициент сжимаемости; />-ацентрический фактор.
Приведенную температуру найдем по формуле />
где />-приведенная температура в К; Т-температура вещества в К; />-критическая температура в К.
продолжение--PAGE_BREAK--
Приведенное давление найдем по формуле />; где />— приведенное; Р и/>давление и критическое давление в атм. соответственно.
Критические температуру и давление а так же ацентрический фактор возьмем экспериментальные.
Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.
/> />; R=8,314Дж/моль*К
/>/>
Находим приведенные температуру и давление:
/>
/>
Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:
путем интерполяции находим />и/>.
/>=0,8190;
/>=0,2356;
/>
Из уравнения Менделеева-Клайперона />,
где P-давление; V-объем; Z-коэффициент сжимаемости; R-универсальная газовая постоянная (R=82.04); T-температура;
выразим объем:
/>
М=142,29 г/моль.
/>
Фазовое состояние вещества определяем по таблицам Ли-Кесслера, по приведенным параметрам температуры и давления. Ячейка, соответствующая данным приведенным параметрам находится под линией бинодаля, следовательно данное вещество при 730К и 100 бар – газ.
Задание №6
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости «плотность-температура» для области существования жидкой и паровой фаз. Выполнить анализ.
Для вычисления плотности насыщенной жидкости воспользуемся методом Ганна-Ямады.
/>
где />-плотность насыщенной жидкости; М -молярная масса вещества; />-молярный объем насыщенной жидкости.
/>
где />-масштабирующий параметр; />-ацентрический фактор; />и Г-функции приведенной температуры.
/>
/>
3,4,4-Триметилгептан
/> в промежутке температур от 298 до 475 К вычислим по формуле:
/>
В промежутке температур от 475 до 588 К вычислим по формуле:
/>
В промежутке температур от 298 до 480 К вычислим Г по формуле:
/>
Находим масштабирующий параметр:
Полученные результаты сведем в таблицу:
продолжение--PAGE_BREAK--
T, К
Tr
Vr(0)
Vsc
Г
Vs
ρs, г/см3
145,1546
0,3
0,3252
254,7858
0,2646
82.8474
1,9149
169,347
0,35
0,3331
0,2585
84,87309
1,6765
193,5395
0,4
0,3421
0,2521
87,1724
1,6322
217,7319
0,45
0,3520
0,2456
89,67771
1,5866
241,9243
0,5
0,3625
0,2387
92,364
1,5405
266,1168
0,55
0,3738
0,2317
95,24881
1,4938
290,3092
0,6
0,3862
0,2244
98,39231
1,4461
314,5016
0,65
0,3999
0,2168
101,8972
1,3964
338,6941
0,7
0,4157
0,2090
105,9088
1,3435
362,8865
0,75
0,4341
0,2010
110,6151
1,2863
387,0789
0,8
0,4563
0,1927
116,2464
1,2240
411,2714
0,85
0,4883
0,1842
124,4013
1,1438
435,4638
0,9
0,5289
0,1754
134,749
1,0559
449,9793
0,93
0,5627
0,1701
143,3613
0,9925
459,6563
0,95
0,5941
0,1664
151,3625
0,9400
469,3332
0,97
0,6410
0,1628
163,3205
0,8712
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
0,9
0,5289
0,1754
182,2059
0,5881
645,42
0,93
0,5627
0,1701
194,3504
0,5514
659,3
0,95
0,5941
0,1664
205,5534
0,5213
673,18
0,97
0,6410
0,1628
222,1809
0,4823
680,12
0,98
0,6771
0,1609
234,8985
0,4562
687,06
0,99
0,7348
0,1591
255,146
0,4200
Задание №7
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить давление насыщенного пара. Привести графические P-Tзависимости для области существования жидкой и паровой фаз. Выполнить анализ.
Для вычисления давления насыщенного пара воспользуемся корреляциями
Ли-Кесслера, Риделя и Амброуза-Уолтона.
3,4,4-Триметилгептан
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
/>
/>
/>
Давление Pvpопределяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,rи критического давления данного вещества. Критическое давление определяем методом Лидерсена, поскольку для данного вещества экспериментальные данные отсутствуют.
Т
Тr
f(0)
f(1)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0.62
-3.2426
-3.4212
0.0103
0.2209
323
0.67
-2.5715
-2.5126
0.0287
0.6157
348
0.72
-2.0027
-1.8062
0.0668
1.4317
373
0.77
-1.5153
-1.2564
0.1347
2.8880
398
0.82
-1.0934
-0.8297
0.2425
5.2005
423
0.87
-0.7251
-0.5007
0.3984
8.5437
448
0.93
-0.4012
-0.2505
0.6073
13.0216
473
0.98
-0.1144
-0.0640
0.8699
18.6535
Корреляция Риделя
/>
/> /> /> /> />
/> />
Где />приведенная температура кипения.
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
/>
/> />/>
/> />
Т
Тr
Pvp,r
Pvp, bar
298
0,62
0,0084
0,1802
323
0,67
0,0233
0,4989
348
0,72
0,0541
1,1605
373
0,77
0,1101
2,3605
398
0,82
0,2019
4,3301
423
0,87
0,3423
7,3405
448
0,93
0,5471
11,7318
473
0,98
0,8385
17,9804
Метод Амброуза-Уолтона.
/>
/>
/>
/>
где />
Т
Тr
τ
f(0)
f(1)
f(2)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0,62
0,38
-3,3292
-3,6131
-0,0601
0,0087
0,1862
323
0,67
0,33
-2,6673
-2,7485
-0,0168
0,0237
0,5090
348
0,72
0,28
-2,1019
-2,0668
0,0067
0,0547
1,1726
373
0,77
0,23
-1,6118
-1,5198
0,0146
0,1106
2,3717
398
0,82
0,18
-1,1810
-1,0733
0,0116
0,2024
4,3402
423
0,87
0,13
-0,7973
-0,7022
0,0028
0,3428
7,3512
448
0,93
0,07
-0,4509
-0,3873
-0,0061
0,5473
11,7360
473
0,98
0,02
-0,1327
-0,1120
-0,0069
0,8375
17,9576
Циклогексан
Корреляция Ли-Кеслера
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
/>
/>
Давление Pvpопределяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,rи экспериментального критического давления данного вещества, bar.
Т
Тr
f(0)
f(1)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0.54
-4.5073
-5.3098
0.0036
0.1448
323
0.58
-3.7270
-4.1202
0.0100
0.4072
348
0.63
-3.0649
-3.1736
0.0237
0.9659
373
0.67
-2.4968
-2.4162
0.0492
2.0033
398
0.72
-2.0045
-1.8083
0.0917
3.7306
423
0.76
-1.5743
-1.3199
0.1564
6.3651
448
0.81
-1.1954
-0.9283
0.2483
10.1053
473
0.85
-0.8597
-0.6158
0.3713
15.1107
498
0.90
-0.5602
-0.3684
0.5280
21.4882
523
0.94
-0.2918
-0.1752
0.7195
29.2856
548
0.99
-0.0500
-0.0272
0.9457
38.4919
Корреляция Риделя.
/>
/> /> /> /> />
/> />
где />приведенная температура кипения.
А
В
С
D
θ
αc
ψ
9,03058
9,28859
-3,9997
0,25802
-0,258
6,83696
2,462155
Т
Тr
Pvp,r
Pvp, bar
298
0,54
0.0032
0.1310
323
0,58
0.0089
0.3621
348
0,63
0.0208
0.8481
373
0,67
0.0428
продолжение--PAGE_BREAK--
1.7439
398
0,72
0.0795
3.2347
423
0,76
0.1358
5.5260
448
0,81
0.2172
8.8392
473
0,85
0.3296
13.4166
498
0,90
0.4801
19.5413
523
0,94
0.6775
27.5738
548
0,99
0.9340
38.0135
Корреляция Амброуза-Уолтона.
/>
/>
/>
/>
где />
Т
Тr
τ
f(0)
f(1)
f(2)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0.54
0.46
-4.5713
-5.4122
-0.1698
0.0032
0.1319
323
0.58
0.42
-3.8054
-4.2768
-0.0989
0.0089
0.3625
348
0.63
0.37
-3.1544
-3.3780
-0.0473
0.0207
0.8438
373
0.67
0.33
-2.5933
-2.6563
-0.0129
0.0424
1.7272
398
0.72
0.28
-2.1037
-2.0688
0.0066
0.0785
3.1969
423
0.76
0.24
-1.6715
-1.5842
0.0143
0.1342
5.4627
448
0.81
0.19
-1.2860
-1.1791
0.0131
0.2151
8.7556
473
0.85
0.15
-0.9386
-0.8360
0.0065
0.3275
13.3283
498
0.90
0.10
-0.6223
-0.5409
-0.0020
0.4782
19.4646
523
0.94
0.06
-0.3312
-0.2824
-0.0079
0.6759
27.5095
548
0.99
0.01
-0.0587
-0.0495
-0.0041
0.9329
37.9709
Этилнонаноат
продолжение--PAGE_BREAK--
Корреляция Ли-Кесслера.
Корреляция Ли-Кесслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
/>
/>
/>
Давление Pvpопределяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,rи экспериментального критического давления данного вещества, bar.
Т
Тr
f(0)
f(1)
Pvp,r
Pvp, bar
298
0.44
-6.7350
-9.0416
0.0000
0.0001
323
0.48
-5.7653
-7.3645
0.0000
0.0007
348
0.52
-4.9412
-6.0010
0.0002
0.0037
373
0.55
-4.2329
-4.8831
0.0007
0.0148
398
0.59
-3.6182
-3.9603
0.0024
0.0480
423
0.63
-3.0803
-3.1948
0.0066
0.1312
448
0.66
-2.6059
-2.5573
0.0155
0.3108
473
0.70
-2.1848
-2.0253
0.0327
0.6550
498
0.74
-1.8088
-1.5808
0.0625
1.2506
523
0.78
-1.4712
-1.2097
0.1099
2.1977
548
0.81
-1.1667
-0.9003
0.1799
3.5983
573
0.85
-0.8908
-0.6433
0.2773
5.5456
598
0.89
-0.6397
-0.4310
0.4056
8.1123
623
0.92
-0.4105
-0.2571
0.5672
11.3430
648
0.96
-0.2004
-0.1162
0.7624
15.2486
Корреляция Риделя
/>
/> /> /> /> />
/> />
где />приведенная температура кипения.
А
В
С
D
θ
αc
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
Pvp, bar
298
0.43
0.57
-7.1342
-9.7215
-0.4236
0.0000
0.0004
323
0.47
0.53
-6.1449
-7.9754
-0.3273
0.0001
0.0024
348
0.50
0.50
-5.3071
-6.5748
-0.2430
0.0003
0.0104
373
0.54
0.46
-4.5885
-5.4385
-0.1715
0.0009
0.0353
398
0.57
0.43
-3.9652
-4.5070
-0.1130
0.0027
0.0995
423
0.61
0.39
-3.4191
-3.7358
-0.0670
0.0064
0.2417
448
0.65
0.35
-2.9362
-3.0914
-0.0326
0.0139
0.5207
473
0.68
0.32
-2.5057
-2.5482
-0.0087
0.0271
1.0171
498
0.72
0.28
-2.1188
-2.0863
0.0062
0.0489
1.8331
523
0.75
0.25
-1.7686
-1.6903
0.0134
0.0824
3.0909
548
0.79
0.21
-1.4496
-1.3479
0.0145
0.1315
4.9311
573
0.83
0.17
-1.1570
-1.0493
0.0112
0.2003
7.5116
598
0.86
0.14
-0.8869
-0.7866
0.0052
0.2936
11.0098
Задание №8
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить />и />
3,4,4-Триметилгептан
Уравнение Ли-Кесслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
продолжение--PAGE_BREAK--
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,62
0.9777
8.2506
33189.78
32449.87
323
0,67
0.9505
7.9646
32039.38
30454.05
348
0,72
0.9058
7.7092
31011.88
28091.58
373
0,77
0.8402
7.4981
30162.55
25343.94
398
0,82
0.7512
7.3495
29564.98
22207.95
423
0,87
0.6354
7.2874
29315.34
18625.74
448
0,93
0.4847
7.3426
29537.16
14317.40
473
0,98
0.2623
7.5538
30386.83
7971.58
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3, />-Возьмем из задания №7, />, в интервале от 298К до />.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,62
0,9819
8,2422
33155,96
32554,32
323
0,67
0,9601
7,9668
32048,27
30769,39
348
0,72
0,9244
7,7217
31062,05
28713,96
373
0,77
0,8716
7,5203
30251,93
26367,94
398
0,82
0,7982
7,3807
29690,65
23699,88
423
0,87
0,6983
7,3267
29473,26
20581,90
448
0,93
0,5574
7,3885
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
0,06
0.4459
6.5699
30233.54
13480.50
548
0,99
0,01
0.1967
6.8372
31463.59
6188.09
Этилнонаноат
Уравнение Ли-Кесслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,44
1.0000
11.4648
64244.39
64242.61
323
0,48
0.9998
11.1190
62306.90
62296.92
348
0,52
0.9993
10.7771
60390.98
60350.49
373
0,55
0.9978
10.4408
58506.32
58378.39
398
0,59
0.9941
10.1123
56665.86
56334.35
423
0,63
0.9866
9.7948
54886.46
54153.43
448
0,66
0.9732
9.4920
53189.80
51763.12
473
0,70
0.9514
9.2089
51603.34
49097.81
498
0,74
0.9192
8.9516
50161.38
46109.67
523
0,78
0.8745
8.7276
48906.26
42770.33
548
0,81
0.8156
8.5462
47889.74
39060.56
573
0,85
0.7408
8.4185
47174.48
34945.29
598
0,89
0.6475
8.3581
46835.64
30325.72
623
0,92
0.5309
8.3808
46962.70
24932.39
648
0,96
0.3769
8.5054
47661.40
17964.23
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3., />-Возьмем из задания №7., />, в интервале от 298К до />.
продолжение--PAGE_BREAK--
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,44
1.0000
11.4019
63892.07
63890.62
323
0,48
0.9999
11.0697
62030.77
62022.81
348
0,52
0.9995
10.7414
60190.72
60159.05
373
0,55
0.9983
10.4185
58381.48
58282.90
398
0,59
0.9955
10.1034
56615.80
56363.17
423
0,63
0.9899
9.7990
54910.29
54356.06
448
0,66
0.9798
9.5092
53286.33
52212.59
473
0,70
0.9636
9.2388
51770.97
49887.59
498
0,74
0.9394
8.9938
50398.01
47344.84
523
0,78
0.9054
8.7817
49209.18
44554.10
548
0,81
0.8595
8.6115
48255.50
41476.58
573
0,85
0.7991
8.4943
47598.71
38033.97
598
0,89
0.7196
8.4432
47312.87
34045.76
623
0,92
0.6124
8.4742
47486.18
29080.47
648
0,96
0.4551
8.6056
48222.85
21945.69
Корреляция Амброуза-Уолтона.
/>;
/> />для стандартных условий />;
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление/>возьмем из задания №7 />; ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
Т
Тr
τ
продолжение--PAGE_BREAK--
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,44
0,56
1.0000
11.6469
65265.10
65263.59
323
0,48
0,52
0.9999
11.2026
62775.22
62766.78
348
0,52
0,48
0.9994
10.7833
60425.86
60392.06
373
0,55
0,45
0.9982
10.3916
58230.86
58126.22
398
0,59
0,41
0.9953
10.0292
56200.20
55934.88
423
0,63
0,37
0.9894
9.6975
54341.11
53765.91
448
0,66
0,34
0.9791
9.3974
52659.43
51557.10
473
0,70
0,30
0.9625
9.1300
51161.07
49244.33
498
0,74
0,26
0.9381
8.8967
49853.92
46766.08
523
0,78
0,22
0.9038
8.6998
48750.27
44062.01
548
0,81
0,19
0.8578
8.5427
47870.43
41063.33
573
0,85
0,15
0.7973
8.4318
47248.74
37671.05
598
0,89
0,11
0.7180
8.3776
46945.27
33707.95
623
0,92
0,08
0.6116
8.4007
47074.55
28792.48
648
0,96
0,04
0.4563
8.5493
47907.07
21861.41
орто-Толуидин
Уравнение Ли-Кеслера.
/>;
/>для стандартных условий />
/>
приведенную температуру найдем как />, в интервале от 298К до />.
приведенное давление возьмем из задания №7 />ацентрический фактор />возьмем из задания №3.
продолжение--PAGE_BREAK--
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,43
0.9999
9.8243
56685.37
56680.93
323
0,47
0.9996
9.5727
55233.81
55214.09
348
0,50
0.9988
9.3237
53797.14
53730.32
373
0,54
0.9965
9.0785
52382.03
52199.21
398
0,57
0.9917
8.8385
50997.40
50575.20
423
0,61
0.9829
8.6058
49654.90
48803.53
448
0,65
0.9682
8.3830
48369.46
46830.40
473
0,68
0.9460
8.1734
47160.03
44612.70
498
0,72
0.9147
7.9811
46050.27
42123.75
523
0,75
0.8732
7.8111
45069.38
39352.75
548
0,79
0.8202
7.6696
44253.07
36297.53
573
0,83
0.7550
7.5642
43644.54
32950.31
598
0,86
0.6761
7.5037
43295.65
29273.91
Корреляция Риделя.
/>;
/>
/>для стандартных условий />,
R=8.314, />-возьмем из задания №3., />-Возьмем из задания №7., />, в интервале от 298К до />.
Т
Тr
ΔvZ
Ψ
ΔvHT
ΔvHT
298
0,43
0.9999
9.8083
56592.86
56589.17
323
0,47
0.9997
9.5638
55182.60
продолжение--PAGE_BREAK----PAGE_BREAK--
0.9929
8.7337
50392.60
50036.94
423
0,61
0,39
0.9857
8.4916
48995.70
48293.39
448
0,65
0,35
0.9739
8.2741
47741.05
46492.63
473
0,68
0,32
0.9562
8.0817
46630.75
44588.67
498
0,72
0,28
0.9315
7.9147
45667.31
42539.45
523
0,75
0,25
0.8986
7.7740
44855.10
40305.05
548
0,79
0,21
0.8561
7.6608
44202.31
37841.82
573
0,83
0,17
0.8026
7.5779
43723.93
35091.30
598
0,86
0,14
0.7356
7.5299
43446.84
31959.08
Задание №9
Для первого вещества рекомендованными методами рассчитать вязкость вещества при Т=730К и низком давлении.
Теоретический расчет:
/>
где />-вязкость при низком давлении; М- молярная масса; Т— температура; />-интеграл столкновений; />диаметр.
/>
где характеристическая температура />где />— постоянная Больцмана; />— энергетический параметр; A=1.16145;B=0.14874; C=0.52487; D=077320; E=2.16178; F=2.43787.
/> где />— ацентрический фактор; />и />-возьмем из предыдущих заданий.
/>
3,4,4-Триметилгептан
/>;
/>;
/>
/>
/>
Метод Голубева.
Т.к. приведенная температура />то используем формулу:
/>
продолжение--PAGE_BREAK--
где />где />— молярная масса, критическое давление и критическая температура соответственно.
/>
/> мкП.
Метод Тодоса.
/>
где />/>— критическая температура, критическое давление, молярная масса соответственно.
/>
/>
Задание №10.
Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вешества при температуре 730К. и давлении 100атм.
3,4,4-Триметилгептан
Расчет, основанный на понятии остаточной вязкости.
/>
где />— вязкость плотного газа мкП; />— вязкость при низком давлении мкП; />— приведенная плотность газа; />
/>
/>
/>
Задание №11
Для первого вещества рекомендованными методами рассчитать теплопроводность вещества при температуре 730К и низком давлении.
Теплопроводность индивидуальных газов при низких давлениях рассчитывается по:
Корреляции Эйкена;
Модифицированной корреляции Эйкена и по корреляции Мисика-Тодоса.
Корреляция Эйкена.
/>
где />взято из задания №9; М=142,29г/моль молярная масса вещества; />— изобарная теплоемкость; R=1,987.
/>
/>;
/>
Модифицированная корреляция Эйкена.
/>
где />взято из задания №9; М=142,29/моль молярная масса вещества; />— изобарная теплоемкость.
/>/>;
/>
Корреляция Мисика-Тодоса.
/>
где />/>— критическая температура давление и молярная масса соответственно; />теплоемкость вещества при стандартных условиях; />— приведенная температура.
/>
/>
Задание №12
Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730К и давлении 100 атм.
3,4,4-Триметилгептан
/>, выбираем уравнение:
/>
/> />
Где />— критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.
/>,/>, />.