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: доцент, к. х. н.
Самара
2008 г.
Задание 1А
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.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Из
таблицы Бенсона возьмем парциальные
вклады для
и
,
вводим набор поправок:
Поправки на гош взаимодействие
Вводим 8 поправок «алкил-алкил»
Поправка на симметрию:
,
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 |
10 |
3,35 |
33,5 |
вклады в энтропию и теплоемкость для гош-поправок в литературе отсутствуют
|
|||
|
поправка на симм. |
?нар=1 |
|
?внутр=729 |
|
-54,803 |
|
|
|
|
|
?Ho |
-245.23 |
?So |
502,497 |
?Сpo |
235.9 |
Циклобутан
Из
таблицы Бенсона возьмем парциальные
вклады для
и
,
вводим набор поправок.
Поправки на гош – взаимодействие отсутствуют.
Поправка на внутреннюю симметрию отсутствуют.
Таблица 3
|
|
Кол-во вкла-дов |
Вклад |
Вклад в энтальпию, кДж/моль |
Вклад |
Вклад в энтропию Дж/К*моль |
Вклад |
Вклад в т/емкость Дж/К*моль |
|
СН2-(2С) |
4 |
-20,64 |
-82,56 |
39,43 |
157,72 |
23,02 |
92,08 |
|
поправка на цикл |
1 |
94,6 |
94,6 |
-116,74 |
-116,74 |
вклад в теплоемкость в литературе отсутствует |
|
|
? |
4 |
|
12,04 |
|
40,98 |
|
92,08 |
|
|
|
?Ho |
12,04 |
?So |
40,98 |
?Сpo |
92,08 |
о-Ксилол, 1,2-диметилбензол
Из
таблицы Бенсона возьмем парциальные
вклады для
и
,
вводим набор поправок.
Поправка на симметрию:
.
Вводим орто-поправку «метил-метил». Из имеющихся в справочной таблице данных оптимально подходит поправка «неполярный/ неполярный».
Таблица 4
|
|
Кол-во вкла-дов |
Вклад |
Вклад в энтальпию, кДж/моль |
Вклад |
Вклад в энтропию Дж/К*моль |
Вклад |
Вклад в т/емкость Дж/К*моль |
|
СН3-(Сb) |
2 |
-42,19 |
-84,38 |
127,29 |
254,58 |
13,56 |
27,12 |
|
Cb-C |
2 |
23,06 |
46,12 |
-32,19 |
-64,38 |
11,18 |
22,36 |
|
Cb-H |
4 |
13,81 |
55,24 |
48,26 |
193,04 |
17,16 |
68,64 |
|
? |
8 |
|
16,98 |
|
383,24 |
|
118,12 |
|
поправка на симм. – учитывается только для энтропии |
?нар=1 |
|
?внутр=9 |
|
-18,268 |
|
|
|
Поправка орто- (неполярный/ неполярный) |
1 |
3,14 |
3,14 |
-6,74 |
-6,740 |
4,69 |
4,69 |
|
|
|
?Ho |
20.12 |
So |
358.232 |
Сpo |
122.81 |
4-Метилпиридин
Из
таблицы Бенсона возьмем парциальные
вклады для
и
,
вводим набор поправок. Поправка на
симметрию:
Поскольку в таблице нет специальных вкладов для атомов углерода пиридинового кольца, используем обычные вклады для атомов углерода бензольного кольца (Сb)
Таблица 4
|
|
Кол-во вкла-дов |
Вклад |
Вклад в энтальпию, кДж/моль |
Вклад |
Вклад в энтропию Дж/К*моль |
Вклад |
Вклад в т/емкость Дж/К*моль |
|
СН3-(Сb) |
1 |
-42,19 |
-42,19 |
127,29 |
127,29 |
13,56 |
13,56 |
|
Nb pyrid |
1 |
70,16 |
70,16 |
46,18 |
46,18 |
8,37 |
8,37 |
|
Cb-(C) |
1 |
23,06 |
23,06 |
-32,19 |
-32,19 |
11,18 |
11,18 |
|
Cb-H |
4 |
13,81 |
55,24 |
48,26 |
193,04 |
17,16 |
68,64 |
|
? |
7 |
|
106,27 |
|
334,32 |
|
101,75 |
|
поправка на симм. |
?нар=1 |
|
?внутр=3 |
|
-9.134 |
|
|
|
|
|
?Ho |
106.27 |
So |
325.186 |
Сpo |
101.75 |
Задание №2
Для
первого соединения рассчитать
и
2-Метил-3,3-диэтилпентан
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 |
8,644 |
11,929 |
14,627 |
16,862 |
18,820 |
19,874 |
|
Н2 |
11 |
28,836 |
29,179 |
29,259 |
29,321 |
29,511 |
29,614 |
|
? |
|
403,636 |
440,259 |
468,119 |
491,151 |
512,824 |
|
,
,
,
,
,
Энтропия.
Для
расчета из таблицы Бенсона выпишем
парциальные вклады
соответственно
для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции
найдем
для
730К.
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.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
кол-во |
?T |
?P |
?V |
|
СН3- |
5 |
0,1 |
1,135 |
275 |
|
СН- |
1 |
0,012 |
0,21 |
51 |
|
С- |
1 |
0 |
0,21 |
41 |
|
CH2 |
3 |
0,06 |
0,681 |
165 |
|
? |
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.
;
4-Метилпиридин
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
к-во |
|
|
|
|||
|
СН3- |
1 |
0,02 |
0,227 |
55 |
|||
|
-CH= (цикл.) |
4 |
0,044 |
0,616 |
148 |
|||
|
>C= (цикл.) |
1 |
0,011 |
0,154 |
36 |
|||
|
=N-(ds) |
1 |
0,007 |
0,13 |
13 |
|||
|
Сумма |
7 |
0,082 |
1,127 |
252 |
Критическая температура.
Критическое давление.
Критический объем.
Ацентрический фактор.
Циклобутан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
кол-во |
?T |
?P |
?V |
|
-CH2-(цикл.) |
4 |
0,052 |
0,736 |
178 |
|
Сумма |
4 |
0,052 |
0,736 |
178 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Критический объем.
Ацентрический фактор.
о-Ксилол, 1,2-диметилбензол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
кол-во |
?T |
?P |
?V |
|
CН3 |
2 |
0,04 |
0,454 |
110 |
|
-CH= (цикл.) |
4 |
0,044 |
0,616 |
148 |
|
>C= (цикл.) |
2 |
0,022 |
0,308 |
74 |
|
Сумма |
8 |
0,106 |
1,378 |
332 |
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 давление находим по формуле:
где
-критическое
давление в барах;
-общее
количество атомов в молекуле;
-количество
структурных фрагментов;
-парциальный
вклад в свойство.
Критический объем находим 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.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
кол-во |
?T |
?P |
|
СН3- |
5 |
0,0705 |
-0,006 |
|
СН- |
1 |
0,0164 |
0,002 |
|
С- |
1 |
0,0067 |
0,0043 |
|
CH2 |
3 |
0,0567 |
0 |
|
? |
10 |
0,1503 |
0,0003 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Циклобутан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
к-во |
?T |
?P |
|
СН2 (цикл) |
4 |
0,04 |
-0,0112 |
|
Сумма |
4 |
0,04 |
-0,0112 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
о-Ксилол, 1,2-диметилбензол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
кол-во |
?T |
?P |
|
CН3 |
2 |
0,0282 |
-0,0024 |
|
-СН=(цикл) |
4 |
0,0328 |
0,0044 |
|
-С=(цикл) |
2 |
0,0286 |
0,0016 |
|
Сумма |
8 |
0,0896 |
0,0036 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
4-Метилпиридин
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
|
Группа |
кол-во |
?T |
?P |
|
СН3- |
1 |
0,0141 |
-0,0012 |
|
-СН=(цикл) |
4 |
0,0328 |
0,0044 |
|
-С=(цикл) |
1 |
0,0143 |
0,0008 |
|
=N-(ds) |
1 |
0,0085 |
0,0076 |
|
Сумма |
7 |
0,0697 |
0,0116 |
Критическая температура.
Критическое давление.
;
Задание №4
Для
первого соединения рассчитать
,
и
.
Определить фазовое состояние компонента.
Энтальпия
2-Метил-3,3-диэтилпентан
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-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.
Из
правой части выражаем:
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.
Из
правой части выражаем:
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.
Приведенное
давление найдем по формуле
;
где
-
приведенное; Р и
давление и критическое давление в атм.
соответственно.
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
.
=0,6773;
=-0,0280;
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.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
в
промежутке температур от 298 до 475 К
вычислим по формуле:
В промежутке температур от 475 до 600 К вычислим по формуле:
В промежутке температур от 298 до 600 К вычислим Г по формуле:
Находим масштабирующий параметр:
Полученные результаты сведем в таблицу:
|
T, К |
Tr |
Vr(0) |
Vsc |
Г |
Vs |
?s ,г/см3 |
|
187,2738 |
0,3 |
0,3252 |
328,7164 |
0,2646 |
95,8685 |
1.3312 |
|
218,4861 |
0,35 |
0,3331 |
328,7164 |
0,2585 |
109,5005 |
1,2994 |
|
249,6983 |
0,4 |
0,3421 |
328,7164 |
0,2521 |
112,4670 |
1,2651 |
|
280,9106 |
0,45 |
0,3520 |
328,7164 |
0,2456 |
115,6993 |
1,2298 |
|
312,1229 |
0,5 |
0,3625 |
328,7164 |
0,2387 |
119,1650 |
1,1940 |
|
343,3352 |
0,55 |
0,3738 |
328,7164 |
0,2317 |
122,8869 |
1,1579 |
|
374,5475 |
0,6 |
0,3862 |
328,7164 |
0,2244 |
126,9426 |
1,1209 |
|
405,7598 |
0,65 |
0,3999 |
328,7164 |
0,2168 |
131,4645 |
1,0823 |
|
436,9721 |
0,7 |
0,4157 |
328,7164 |
0,2090 |
136,6402 |
1,0413 |
|
468,1844 |
0,75 |
0,4341 |
328,7164 |
0,2010 |
142,7120 |
0,9970 |
|
499,3967 |
0,8 |
0,4563 |
328,7164 |
0,1927 |
149,9773 |
0,9487 |
|
530,609 |
0,85 |
0,4883 |
328,7164 |
0,1842 |
160,4985 |
0,8865 |
|
561,8213 |
0,9 |
0,5289 |
328,7164 |
0,1754 |
173,8487 |
0,8185 |
|
580,5486 |
0,93 |
0,5627 |
328,7164 |
0,1701 |
184,9601 |
0,7693 |
|
593,0336 |
0,95 |
0,5941 |
328,7164 |
0,1664 |
195,2829 |
0,7286 |
|
605,5185 |
0,97 |
0,6410 |
328,7164 |
0,1628 |
210,7108 |
0,6753 |
|
611,7609 |
0,98 |
0,6771 |
328,7164 |
0,1609 |
222,5759 |
0,6393 |
|
618,0034 |
0,99 |
0,7348 |
328,7164 |
0,1591 |
241,5476 |
0,5891 |
Циклобутан
|
T, К |
Tr |
Vr(0) |
Vsc |
Г |
Vs |
?s ,г/см3 |
|
139,0728 |
0,3 |
0,3252 |
752,1954 |
0,2646 |
233,3600 |
0,2404 |
|
162,2516 |
0,35 |
0,3331 |
752,1954 |
0,2585 |
239,3309 |
0,2344 |
|
185,4304 |
0,4 |
0,3421 |
752,1954 |
0,2521 |
246,0977 |
0,2280 |
|
208,6092 |
0,45 |
0,3520 |
752,1954 |
0,2456 |
253,4727 |
0,2214 |
|
231,788 |
0,5 |
0,3625 |
752,1954 |
0,2387 |
261,3882 |
0,2147 |
|
254,9668 |
0,55 |
0,3738 |
752,1954 |
0,2317 |
269,8969 |
0,2079 |
|
278,1456 |
0,6 |
0,3862 |
752,1954 |
0,2244 |
279,1725 |
0,2010 |
|
301,3244 |
0,65 |
0,3999 |
752,1954 |
0,2168 |
289,5111 |
0,1938 |
|
324,5032 |
0,7 |
0,4157 |
752,1954 |
0,2090 |
301,3316 |
0,1862 |
|
347,682 |
0,75 |
0,4341 |
752,1954 |
0,2010 |
315,1769 |
0,1780 |
|
370,8608 |
0,8 |
0,4563 |
752,1954 |
0,1927 |
331,7151 |
0,1691 |
|
394,0396 |
0,85 |
0,4883 |
752,1954 |
0,1842 |
355,5282 |
0,1578 |
|
417,2183 |
0,9 |
0,5289 |
752,1954 |
0,1754 |
385,7055 |
0,1455 |
|
431,1256 |
0,93 |
0,5627 |
752,1954 |
0,1701 |
410,7518 |
0,1366 |
|
440,3971 |
0,95 |
0,5941 |
752,1954 |
0,1664 |
433,9578 |
0,1293 |
|
449,6687 |
0,97 |
0,6410 |
752,1954 |
0,1628 |
468,5486 |
0,1197 |
|
454,3044 |
0,98 |
0,6771 |
752,1954 |
0,1609 |
495,0958 |
0,1133 |
|
458,9402 |
0,99 |
0,7348 |
752,1954 |
0,1591 |
537,4744 |
0,1044 |
о-Ксилол, 1,2-диметилбензол
|
T, К |
Tr |
Vr(0) |
Vsc |
Г |
Vs |
?s ,г/см3 |
|
189,3122 |
0,3 |
0,3252 |
374,9598 |
0,2646 |
112,2652 |
0,9637 |
|
220,8642 |
0,35 |
0,3331 |
374,9598 |
0,2585 |
115,2382 |
0,9388 |
|
252,4163 |
0,4 |
0,3421 |
374,9598 |
0,2521 |
118,6036 |
0,9122 |
|
283,9683 |
0,45 |
0,3520 |
374,9598 |
0,2456 |
122,2723 |
0,8848 |
|
315,5203 |
0,5 |
0,3625 |
374,9598 |
0,2387 |
126,2126 |
0,8572 |
|
347,0724 |
0,55 |
0,3738 |
374,9598 |
0,2317 |
130,4511 |
0,8293 |
|
378,6244 |
0,6 |
0,3862 |
374,9598 |
0,2244 |
135,0732 |
0,8009 |
|
410,1764 |
0,65 |
0,3999 |
374,9598 |
0,2168 |
140,2236 |
0,7715 |
|
441,7285 |
0,7 |
0,4157 |
374,9598 |
0,2090 |
146,1077 |
0,7404 |
|
473,2805 |
0,75 |
0,4341 |
374,9598 |
0,2010 |
152,9918 |
0,7071 |
|
504,8325 |
0,8 |
0,4563 |
374,9598 |
0,1927 |
161,2043 |
0,6711 |
|
536,3846 |
0,85 |
0,4883 |
374,9598 |
0,1842 |
172,9800 |
0,6254 |
|
567,9366 |
0,9 |
0,5289 |
374,9598 |
0,1754 |
187,8885 |
0,5758 |
|
586,8678 |
0,93 |
0,5627 |
374,9598 |
0,1701 |
200,2365 |
0,5403 |
|
599,4886 |
0,95 |
0,5941 |
374,9598 |
0,1664 |
211,6540 |
0,5111 |
|
612,1095 |
0,97 |
0,6410 |
374,9598 |
0,1628 |
228,6393 |
0,4732 |
|
618,4199 |
0,98 |
0,6771 |
374,9598 |
0,1609 |
241,6545 |
0,4477 |
|
624,7303 |
0,99 |
0,7348 |
374,9598 |
0,1591 |
262,4056 |
0,4123 |
4-Метилпиридин
|
T, К |
Tr |
Vr(0) |
Vsc |
Г |
Vs |
?s ,г/см3 |
|
195,4767 |
0,3 |
0,3252 |
326,7747 |
0,2646 |
98,5374 |
0,9451 |
|
228,0562 |
0,35 |
0,3331 |
326,7747 |
0,2585 |
101,1289 |
0,9209 |
|
260,6356 |
0,4 |
0,3421 |
326,7747 |
0,2521 |
104,0632 |
0,8949 |
|
293,2151 |
0,45 |
0,3520 |
326,7747 |
0,2456 |
107,2617 |
0,8682 |
|
325,7945 |
0,5 |
0,3625 |
326,7747 |
0,2387 |
110,6966 |
0,8413 |
|
358,374 |
0,55 |
0,3738 |
326,7747 |
0,2317 |
114,3910 |
0,8141 |
|
390,9534 |
0,6 |
0,3862 |
326,7747 |
0,2244 |
118,4194 |
0,7864 |
|
423,5329 |
0,65 |
0,3999 |
326,7747 |
0,2168 |
122,9085 |
0,7577 |
|
456,1123 |
0,7 |
0,4157 |
326,7747 |
0,2090 |
128,0379 |
0,7274 |
|
488,6918 |
0,75 |
0,4341 |
326,7747 |
0,2010 |
134,0403 |
0,6948 |
|
521,2712 |
0,8 |
0,4563 |
326,7747 |
0,1927 |
141,2029 |
0,6595 |
|
553,8507 |
0,85 |
0,4883 |
326,7747 |
0,1842 |
151,4816 |
0,6148 |
|
586,4301 |
0,9 |
0,5289 |
326,7747 |
0,1754 |
164,4974 |
0,5661 |
|
605,9778 |
0,93 |
0,5627 |
326,7747 |
0,1701 |
175,2823 |
0,5313 |
|
619,0096 |
0,95 |
0,5941 |
326,7747 |
0,1664 |
185,2584 |
0,5027 |
|
632,0414 |
0,97 |
0,6410 |
326,7747 |
0,1628 |
200,1054 |
0,4654 |
|
638,5573 |
0,98 |
0,6771 |
326,7747 |
0,1609 |
211,4855 |
0,4404 |
|
645,0731 |
0,99 |
0,7348 |
326,7747 |
0,1591 |
229,6344 |
0,4056 |
Задание №7
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить давление насыщенного пара. Привести графические P-T зависимости для области существования жидкой и паровой фаз. Выполнить анализ.
Для вычисления давления насыщенного пара воспользуемся корреляциями
Ли-Кесслера, Риделя и Амброуза-Уолтона.
2-Метил-3,3-диэтилпентан
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Давление
Pvp
определяем
из приведенного давления насыщенных
паров Pvp,r
и 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 |
0,48 |
-5,8100 |
-7,4402 |
0,0002 |
0.0031 |
|
323 |
0,52 |
-4,9185 |
-5,9645 |
0,0007 |
0.0131 |
|
348 |
0,56 |
-4,1614 |
-4,7734 |
0,0024 |
0.0441 |
|
373 |
0,60 |
-3,5110 |
-3,8045 |
0,0068 |
0.1222 |
|
398 |
0,64 |
-2,9470 |
-3,0118 |
0,0162 |
0.2907 |
|
423 |
0,68 |
-2,4535 |
-2,3609 |
0,0343 |
0.6115 |
|
448 |
0,72 |
-2,0187 |
-1,8251 |
0,0652 |
1.1638 |
|
473 |
0,76 |
-1,6329 |
-1,3839 |
0,1139 |
2.0414 |
|
498 |
0,80 |
-1,2886 |
-1,0210 |
0,1852 |
3.3502 |
|
523 |
0,84 |
-0,9796 |
-0,7234 |
0,2832 |
5.2080 |
|
548 |
0,88 |
-0,7010 |
-0,4808 |
0,4113 |
7.7496 |
|
573 |
0,92 |
-0,4487 |
-0,2847 |
0,5714 |
11.1385 |
Корреляция Риделя
где
- приведенная температура кипения.
|
Т |
Тr |
Pvp,r |
Pvp, bar |
|
298 |
0,48 |
0,0001 |
0.0031 |
|
323 |
0,52 |
0,0006 |
0.0130 |
|
348 |
0,56 |
0,0020 |
0.0436 |
|
373 |
0,60 |
0,0056 |
0.1206 |
|
398 |
0,64 |
0,0132 |
0.2868 |
|
423 |
0,68 |
0,0278 |
0.6031 |
|
448 |
0,72 |
0,0529 |
1.1487 |
|
473 |
0,76 |
0,0928 |
2.0173 |
|
498 |
0,80 |
0,1526 |
3.3157 |
|
523 |
0,84 |
0,2377 |
5.1638 |
|
548 |
0,88 |
0,3544 |
7.6992 |
|
573 |
0,92 |
0,5104 |
11.0895 |
Метод Амброуза-Уолтона.
где
|
Т |
Тr |
? |
f(0) |
f(1) |
f(2) |
Pvp,r |
Pvp, bar |
|
298 |
0,48 |
0,52 |
-5,8518 |
-7,4767 |
-0,2979 |
0,0001 |
0.0032 |
|
323 |
0,52 |
0,48 |
-4,9751 |
-6,0420 |
-0,2096 |
0,0006 |
0.0138 |
|
348 |
0,56 |
0,44 |
-4,2318 |
-4,8990 |
-0,1374 |
0,0021 |
0.0458 |
|
373 |
0,60 |
0,40 |
-3,5932 |
-3,9769 |
-0,0810 |
0,0058 |
0.1254 |
|
398 |
0,64 |
0,36 |
-3,0381 |
-3,2243 |
-0,0393 |
0,0136 |
0.2947 |
|
423 |
0,68 |
0,32 |
-2,5505 |
-2,6033 |
-0,0108 |
0,0283 |
0.6139 |
|
448 |
0,72 |
0,28 |
-2,1179 |
-2,0853 |
0,0062 |
0,0534 |
1.1608 |
|
473 |
0,76 |
0,24 |
-1,7307 |
-1,6487 |
0,0138 |
0,0934 |
2.0290 |
|
498 |
0,80 |
0,20 |
-1,3813 |
-1,2769 |
0,0141 |
0,1531 |
3.3263 |
|
523 |
0,84 |
0,16 |
-1,0634 |
-0,9570 |
0,0094 |
0,2381 |
5.1741 |
|
548 |
0,88 |
0,12 |
-0,7720 |
-0,6785 |
0,0021 |
0,3549 |
7.7100 |
|
573 |
0,92 |
0,08 |
-0,5025 |
-0,4330 |
-0,0050 |
0,5107 |
11.0960 |
Циклобутан
Корреляция Ли-Кеслера
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Давление
Pvp
определяем
из приведенного давления насыщенных
паров Pvp,r
и экспериментального критического
давления данного вещества, bar:
.
|
Т |
Тr |
f(0) |
f(1) |
Pvp,r |
Pvp, bar |
|
298 |
0.65 |
-2.9116 |
-3.0829 |
0.0286 |
1.4249 |
|
323 |
0.70 |
-2.2792 |
-2.2739 |
0.0636 |
3.1757 |
|
348 |
0.76 |
-1.7401 |
-1.6438 |
0.1245 |
6.2111 |
|
373 |
0.81 |
-1.2730 |
-1.1464 |
0.2203 |
10.9946 |
|
398 |
0.87 |
-0.8614 |
-0.7463 |
0.3615 |
18.0404 |
|
423 |
0.92 |
-0.4922 |
-0.4147 |
0.5606 |
27.9717 |
|
448 |
0.97 |
-0.1541 |
-0.1279 |
0.8346 |
41.6465 |
Корреляция Риделя.
