Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Расчеты и прогнозирование свойств 2-Метил-3, 3-диэтилпентана, Циклобутана, о-Ксилол, 1, 2-диметилбензола, 4-Метилпиридина

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

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. Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические… Читать ещё >

Расчеты и прогнозирование свойств 2-Метил-3, 3-диэтилпентана, Циклобутана, о-Ксилол, 1, 2-диметилбензола, 4-Метилпиридина (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

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)

— 42,19

— 210,95

127,29

636,45

25,910

129,55

СН-(3С)

— 7,95

— 7,95

— 50,52

— 50,52

19,000

С-(4С)

2,09

2,09

— 146,92

— 146,92

18,29

18,29

СН2-(2С)

— 20,64

— 61,92

39,43

118,29

23,02

69,06

— 278,73

557,3

235,9

гош-поправка

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

po

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)

— 20,64

— 82,56

39,43

157,72

23,02

92,08

поправка на цикл

94,6

94,6

— 116,74

— 116,74

вклад в теплоемкость в литературе отсутствует

12,04

40,98

92,08

?Ho

12,04

?So

40,98

po

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)

— 42,19

— 84,38

127,29

254,58

13,56

27,12

Cb-C

23,06

46,12

— 32,19

— 64,38

11,18

22,36

Cb-H

13,81

55,24

48,26

193,04

17,16

68,64

16,98

383,24

118,12

поправка на симм. — учитывается только для энтропии

?нар=1

?внутр=9

— 18,268

Поправка орто- (неполярный/ неполярный)

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)

— 42,19

— 42,19

127,29

127,29

13,56

13,56

Nb pyrid

70,16

70,16

46,18

46,18

8,37

8,37

Cb-(C)

23,06

23,06

— 32,19

— 32,19

11,18

11,18

Cb-H

13,81

55,24

48,26

193,04

17,16

68,64

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.

гдеэнтальпия 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)

25,910

32,820

39,950

45,170

51,235

54,5

СН-(3С)

19,000

25,120

30,010

33,700

37,126

38,97

С-(4С)

18,29

25,66

30,81

33,99

35,758

36,71

СН2-(2С)

23,02

29,09

34,53

39,14

43,820

46,34

235,900

302,150

364,160

410,960

460,516

С

8,644

11,929

14,627

16,862

18,820

19,874

Н2

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)

25,910

32,820

39,950

45,170

51,235

54,5

СН-(3С)

19,000

25,120

30,010

33,700

37,126

38,97

С-(4С)

18,29

25,66

30,81

33,99

35,758

36,71

СН2-(2С)

23,02

29,09

34,53

39,14

43,820

46,34

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:

гдекритическая температура; -температура кипения (берем из таблицы данных); -сумма парциальных вкладов в критическую температуру.

Критическое давление находится по формуле:

гдекритическое давление; -молярная масса вещества; -сумма парциальных вкладов в критическое давление.

Критический объем находим по формуле:

гдекритический 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;

0,1

1,135

СН;

0,012

0,21

С;

0,21

CH2

0,06

0,681

0,172

2,236

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;

0,02

0,227

— CH= (цикл.)

0,044

0,616

>C= (цикл.)

0,011

0,154

=N-(ds)

0,007

0,13

Сумма

0,082

1,127

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.)

0,052

0,736

Сумма

0,052

0,736

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

3

0,04

0,454

— CH= (цикл.)

0,044

0,616

>C= (цикл.)

0,022

0,308

Сумма

0,106

1,378

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:

гдекритическое давление в барах; -общее количество атомов в молекуле; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.

Критический объем находим по формуле:

гдекритический 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;

0,0705

— 0,006

СН;

0,0164

0,002

С;

0,0067

0,0043

CH2

0,0567

0,1503

0,0003

Критическая температура.

Критическое давление.

;

Циклобутан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа

к-во

?T

?P

СН2 (цикл)

0,04

— 0,0112

Сумма

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

3

0,0282

— 0,0024

— СН=(цикл)

0,0328

0,0044

— С=(цикл)

0,0286

0,0016

Сумма

0,0896

0,0036

Критическая температура.

Критическое давление.

;

4-Метилпиридин

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа

кол-во

?T

?P

СН3;

0,0141

— 0,0012

— СН=(цикл)

0,0328

0,0044

— С=(цикл)

0,0143

0,0008

=N-(ds)

0,0085

0,0076

Сумма

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; иизотермические 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.

гдеплотность вещества; Ммолярная 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

гдеприведенная 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; Zкоэффициент 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.

гдеплотность насыщенной жидкости; Ммолярная масса вещества; -молярный объем насыщенной жидкости.

гдемасштабирующий 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

0,48

— 5,8100

— 7,4402

0,0002

0.0031

0,52

— 4,9185

— 5,9645

0,0007

0.0131

0,56

— 4,1614

— 4,7734

0,0024

0.0441

0,60

— 3,5110

— 3,8045

0,0068

0.1222

0,64

— 2,9470

— 3,0118

0,0162

0.2907

0,68

— 2,4535

— 2,3609

0,0343

0.6115

0,72

— 2,0187

— 1,8251

0,0652

1.1638

0,76

— 1,6329

— 1,3839

0,1139

2.0414

0,80

— 1,2886

— 1,0210

0,1852

3.3502

0,84

— 0,9796

— 0,7234

0,2832

5.2080

0,88

— 0,7010

— 0,4808

0,4113

7.7496

0,92

— 0,4487

— 0,2847

0,5714

11.1385

Корреляция Риделя

где — приведенная температура кипения.

Т

Тr

Pvp, r

Pvp, bar

0,48

0,0001

0.0031

0,52

0,0006

0.0130

0,56

0,0020

0.0436

0,60

0,0056

0.1206

0,64

0,0132

0.2868

0,68

0,0278

0.6031

0,72

0,0529

1.1487

0,76

0,0928

2.0173

0,80

0,1526

3.3157

0,84

0,2377

5.1638

0,88

0,3544

7.6992

0,92

0,5104

11.0895

Метод Амброуза-Уолтона.

где

Т

Тr

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp, r

Pvp, bar

0,48

0,52

— 5,8518

— 7,4767

— 0,2979

0,0001

0.0032

0,52

0,48

— 4,9751

— 6,0420

— 0,2096

0,0006

0.0138

0,56

0,44

— 4,2318

— 4,8990

— 0,1374

0,0021

0.0458

0,60

0,40

— 3,5932

— 3,9769

— 0,0810

0,0058

0.1254

0,64

0,36

— 3,0381

— 3,2243

— 0,0393

0,0136

0.2947

0,68

0,32

— 2,5505

— 2,6033

— 0,0108

0,0283

0.6139

0,72

0,28

— 2,1179

— 2,0853

0,0062

0,0534

1.1608

0,76

0,24

— 1,7307

— 1,6487

0,0138

0,0934

2.0290

0,80

0,20

— 1,3813

— 1,2769

0,0141

0,1531

3.3263

0,84

0,16

— 1,0634

— 0,9570

0,0094

0,2381

5.1741

0,88

0,12

— 0,7720

— 0,6785

0,0021

0,3549

7.7100

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

0.65

— 2.9116

— 3.0829

0.0286

1.4249

0.70

— 2.2792

— 2.2739

0.0636

3.1757

0.76

— 1.7401

— 1.6438

0.1245

6.2111

0.81

— 1.2730

— 1.1464

0.2203

10.9946

0.87

— 0.8614

— 0.7463

0.3615

18.0404

0.92

— 0.4922

— 0.4147

0.5606

27.9717

0.97

— 0.1541

— 0.1279

0.8346

41.6465

Корреляция Риделя.

где — приведенная температура кипения.

А

В

С

D

?c

8,1962

8,4304

— 3,2830

0,2342

— 0,2342

6,5525

3,0295

Т

Тr

Pvp, r

Pvp, bar

0,64

0.0342

1.7082

0,70

0.0727

3.6290

0,75

0.1370

6.8383

0,80

0.2356

11.7557

0,86

0.3776

18.8422

0,91

0.5742

28.6547

0,97

0.8408

41.9569

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т

Тr

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp, r

Pvp, bar

0.65

0.35

— 2.9073

— 3.0540

— 0.0308

0.0288

1.4377

0.70

0.30

— 2.2794

— 2.2749

0.0009

0.0636

3.1748

0.76

0.24

— 1.7417

— 1.6607

0.0137

0.1239

6.1834

0.81

0.19

— 1.2741

— 1.1670

0.0130

0.2193

10.9420

0.87

0.13

— 0.8614

— 0.7625

0.0045

0.3604

17.9837

0.92

0.08

— 0.4917

— 0.4235

— 0.0052

0.5596

27.9261

0.97

0.03

— 0.1545

— 0.1306

— 0.0074

0.8335

41.5906

о-Ксилол, 1,2-диметилбензол

Корреляция Ли-Кесслера.

Корреляция Ли-Кесслера.

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

0.47

— 5.9985

— 7.8289

0.0002

0.0078

0.51

— 5.1032

— 6.3434

0.0008

0.0305

0.55

— 4.3431

— 5.1444

0.0026

0.0951

0.59

— 3.6900

— 4.1686

0.0067

0.2482

0.63

— 3.1232

— 3.3688

0.0153

0.5624

0.67

— 2.6264

— 2.7093

0.0309

1.1370

0.71

— 2.1872

— 2.1622

0.0569

2.0947

0.75

— 1.7955

— 1.7058

0.0972

3.5767

0.79

— 1.4431

— 1.3222

0.1559

5.7387

0.83

— 1.1233

— 0.9969

0.2378

8.7507

0.87

— 0.8305

— 0.7175

0.3479

12.8031

Корреляция Риделя

где приведенная температура кипения.

А

В

С

D

?c

10,3483

10,6440

— 5,1318

0,2957

— 0,2957

7,2862

1,9765

Т

Тr

Pvp, r

Pvp, bar

0,47

0.0002

0.0090

0,51

0.0009

0.0341

0,55

0.0028

0.1037

0,59

0.0072

0.2657

0,63

0.0161

0.5928

0,67

0.0322

1.1840

0,71

0.0587

2.1604

0,75

0.0995

3.6609

0,79

0.1587

5.8384

0,83

0.2408

8.8601

0,87

0.3509

12.9136

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т

Тr

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp, r

Pvp, bar

0.47

0.53

— 5.9605

— 7.6606

— 0.3088

0.0002

0.0083

0.51

0.49

— 5.0743

— 6.1998

— 0.2196

0.0009

0.0322

0.55

0.45

— 4.3230

— 5.0354

— 0.1460

0.0027

0.0990

0.59

0.41

— 3.6777

— 4.0956

— 0.0880

0.0069

0.2549

0.63

0.37

— 3.1170

— 3.3283

— 0.0447

0.0155

0.5707

0.67

0.33

— 2.6244

— 2.6950

— 0.0145

0.0311

1.1427

0.71

0.29

— 2.1877

— 2.1667

0.0041

0.0568

2.0914

0.75

0.25

— 1.7970

— 1.7215

0.0131

0.0967

3.5582

0.79

0.21

— 1.4445

— 1.3425

0.0145

0.1550

5.7024

0.83

0.17

— 1.1240

— 1.0166

0.0106

0.2364

8.6999

0.87

0.13

— 0.8304

— 0.7332

0.0037

0.3464

12.7464

4-Метилпиридин

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

0.46

— 6.2901

— 8.3277

0.0002

0.0086

0.50

— 5.3700

— 6.7782

0.0007

0.0328

0.54

— 4.5886

— 5.5248

0.0023

0.1006

0.58

— 3.9174

— 4.5021

0.0059

0.2596

0.62

— 3.3348

— 3.6618

0.0133

0.5832

0.65

— 2.8243

— 2.9671

0.0266

1.1720

0.69

— 2.3733

— 2.3897

0.0489

2.1505

0.73

— 1.9714

— 1.9070

0.0832

3.6618

0.77

— 1.6103

— 1.5010

0.1332

5.8628

0.81

— 1.2833

— 1.1569

0.2028

8.9226

0.85

— 0.9845

— 0.8623

0.2960

13.0255

0.89

— 0.7090

— 0.6066

0.4178

18.3822

0.93

— 0.4526

— 0.3805

0.5739

25.2495

0.96

— 0.2115

— 0.1759

0.7719

33.9624

Корреляция Риделя

где приведенная температура кипения.

А

В

С

D

?c

10,0617

10,3492

— 4,8855

0,2875

— 0,2875

7,1885

2,2628

Т

Тr

Pvp, r

Pvp, bar

0.46

0.0002

0.0079

0.50

0.0007

0.0305

0.54

0.0021

0.0945

0.58

0.0056

0.2458

0.62

0.0127

0.5568

0.65

0.0256

1.1268

0.69

0.0473

2.0805

0.73

0.0810

3.5624

0.77

0.1303

5.7323

0.81

0.1992

8.7638

0.85

0.2920

12.8470

0.89

0.4136

18.2002

0.93

0.5702

25.0894

0.96

0.7696

33.8611

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т

Тr

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp, r

Pvp, bar

0.46

0.54

— 6.2496

— 8.1557

— 0.3377

0.0002

0.0092

0.50

0.50

— 5.3381

— 6.6253

— 0.2461

0.0008

0.0347

0.54

0.46

— 4.5656

— 5.4035

— 0.1693

0.0024

0.1051

0.58

0.42

— 3.9024

— 4.4161

— 0.1074

0.0061

0.2676

0.62

0.38

— 3.3264

— 3.6093

— 0.0599

0.0135

0.5939

0.65

0.35

— 2.8209

— 2.9429

— 0.0255

0.0269

1.1816

0.69

0.31

— 2.3729

— 2.3869

— 0.0028

0.0489

2.1524

0.73

0.27

— 1.9726

— 1.9184

0.0100

0.0829

3.6487

0.77

0.23

— 1.6119

— 1.5198

0.0146

0.1325

5.8301

0.81

0.19

— 1.2843

— 1.1775

0.0131

0.2016

8.8720

0.85

0.15

— 0.9848

— 0.8804

0.0076

0.2947

12.9654

0.89

0.11

— 0.7087

— 0.6199

0.0003

0.4164

18.3231

0.93

0.07

— 0.4523

— 0.3885

— 0.0061

0.5726

25.1939

0.96

0.04

— 0.2117

— 0.1794

— 0.0081

0.7705

33.9003

Задание № 8

Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить и

2-Метил-3,3-диэтилпентан

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

?vZ

?vH0T

?vHT

0,48

0.9994

9.0993

47 225.03

47 194.42

0,52

0.9978

8.8462

45 911.38

45 811.13

0,56

0.9941

8.5982

44 624.37

44 362.26

0,60

0.9867

8.3576

43 376.00

42 800.33

0,64

0.9738

8.1276

42 182.22

41 078.80

0,68

0.9537

7.9121

41 063.87

39 162.58

0,72

0.9247

7.7164

40 047.76

37 032.49

0,76

0.8854

7.5468

39 167.78

34 680.94

0,80

0.8344

7.4117

38 466.32

32 097.77

0,84

0.7697

7.3210

37 995.69

29 244.08

0,88

0.6876

7.2871

37 819.85

26 003.74

0,92

0.5806

7.3249

38 016.18

22 072.67

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

R=8.314, — возьмем из задания № 3, — возьмем из задания № 7,, в интервале от 298К до .

Т

Тr

?vZ

?vH0T

?vHT

0,48

0.9994

9.0614

47 028.71

46 998.28

0,52

0.9978

8.8169

45 759.66

45 660.48

0,56

0.9942

8.5775

44 516.96

44 258.32

0,60

0.9869

8.3454

43 312.43

42 745.02

0,64

0.9742

8.1237

42 161.87

41 074.25

0,68

0.9543

7.9164

41 085.87

39 210.13

0,72

0.9257

7.7285

40 110.90

37 131.67

0,76

0.8869

7.5666

39 270.50

34 828.48

0,80

0.8363

7.4387

38 606.53

32 287.01

0,84

0.7719

7.3547

38 170.72

29 464.48

0,88

0.6901

7.3269

38 026.26

26 240.29

0,92

0.5831

7.3699

38 249.66

22 304.19

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

?vZ

?vH0T

?vHT

0,48

0,52

0.9993

9.0905

47 179.65

47 147.28

0,52

0,48

0.9977

8.7807

45 571.50

45 466.84

0,56

0,44

0.9939

8.4977

44 102.66

43 833.36

0,60

0,40

0.9864

8.2427

42 779.57

42 197.02

0,64

0,36

0.9735

8.0166

41 605.80

40 502.44

0,68

0,32

0.9535

7.8196

40 583.46

38 696.73

0,72

0,28

0.9249

7.6522

39 714.77

36 732.49

0,76

0,24

0.8862

7.5153

39 004.10

34 564.92

0,80

0,20

0.8357

7.4106

38 460.70

32 143.02

0,84

0,16

0.7714

7.3417

38 103.16

29 392.38

0,88

0,12

0.6895

7.3156

37 967.78

26 179.69

0,92

0,08

0.5828

7.3466

38 128.55

22 220.77

Циклобутан

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.

Т

Тr

?vZ

?vH0T

?vHT

0,64

0.9460

6.7911

25 972.25

24 570.50

0,70

0.9034

6.6247

25 335.95

22 889.08

0,75

0.8441

6.4918

24 827.46

20 957.11

0,80

0.7660

6.4073

24 504.25

18 769.98

0,86

0.6647

6.3912

24 442.86

16 247.15

0,91

0.5283

6.4698

24 743.29

13 072.03

0,97

0.3107

6.6765

25 534.00

7932.90

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

R=8.314, -возьмем из задания № 3., -Возьмем из задания № 7.,, в интервале от 298К до .

Т

Тr

?vZ

?vH0T

?vHT

0,64

0.9349

6.3709

24 365.00

22 779.51

0,70

0.8888

6.2434

23 877.57

21 222.00

0,75

0.8267

6.1460

23 505.06

19 432.45

0,80

0.7471

6.0922

23 299.16

17 406.33

0,86

0.6458

6.0999

23 328.70

15 064.94

0,91

0.5114

6.1927

23 683.60

12 111.20

0,97

0.2996

6.4008

24 479.36

7335.21

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

?vZ

?vH0T

?vHT

0,64

0,36

0.9455

6.6994

25 621.28

24 225.72

0,70

0,30

0.9035

6.5651

25 107.66

22 683.59

0,75

0,25

0.8449

6.4710

24 748.01

20 908.85

0,80

0,20

0.7673

6.4196

24 551.18

18 837.55

0,86

0,14

0.6660

6.4175

24 543.35

16 346.30

0,91

0,09

0.5294

6.4834

24 795.44

13 127.15

0,97

0,03

0.3126

6.6832

25 559.48

7990.55

о-Ксилол, 1,2-диметилбензол

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

?vZ

?vH0T

?vHT

0,47

0.9990

8.4224

44 128.95

44 084.59

0,51

0.9969

8.2108

43 020.40

42 887.73

0,55

0.9923

8.0036

41 934.58

41 611.58

0,59

0.9836

7.8026

40 881.71

40 211.27

0,63

0.9692

7.6106

39 875.39

38 646.73

0,67

0.9475

7.4308

38 933.42

36 890.91

0,71

0.9174

7.2676

38 078.62

34 932.02

0,75

0.8776

7.1266

37 339.93

32 768.42

0,79

0.8270

7.0147

36 753.48

30 396.28

0,83

0.7642

6.9404

36 363.89

27 788.55

0,87

0.6862

6.9140

36 225.70

24 858.07

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

R=8.314, -возьмем из задания № 3., -Возьмем из задания № 7.,, в интервале от 298К до .

Т

Тr

?vZ

?vH0T

?vHT

0,47

0.9988

8.2268

43 103.92

43 053.96

0,51

0.9966

8.0303

42 074.50

41 929.42

0,55

0.9916

7.8380

41 067.03

40 721.80

0,59

0.9824

7.6518

40 091.38

39 387.30

0,63

0.9675

7.4742

39 160.69

37 887.72

0,67

0.9453

7.3084

38 292.12

36 197.77

0,71

0.9147

7.1587

37 507.74

34 306.49

0,75

0.8745

7.0304

36 835.48

32 211.93

0,79

0.8237

6.9301

36 310.22

29 908.93

0,83

0.7608

6.8661

35 975.07

27 368.73

0,87

0.6829

6.8485

35 882.68

24 503.06

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

?vZ

?vH0T

?vHT

0,47

0,53

0.9989

8.3992

44 007.33

43 960.34

0,51

0,49

0.9967

8.1381

42 639.19

42 500.60

0,55

0,45

0.9920

7.9007

41 395.59

41 063.71

0,59

0,41

0.9832

7.6882

40 281.95

39 603.43

0,63

0,37

0.9687

7.5009

39 301.06

38 072.10

0,67

0,33

0.9473

7.3393

38 454.18

36 426.42

0,71

0,29

0.9175

7.2035

37 742.41

34 628.59

0,75

0,25

0.8782

7.0939

37 168.29

32 642.88

0,79

0,21

0.8282

7.0118

36 738.00

30 427.91

0,83

0,17

0.7658

6.9596

36 464.79

27 923.18

0,87

0,13

0.6879

6.9425

36 375.17

25 022.68

4-Метилпиридин

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.

Т

Тr

?vZ

?vH0T

?vHT

0,46

0,9990

8,1297

44 041,37

43 998,94

0,50

0,9970

7,9439

43 034,54

42 906,26

0,53

0,9925

7,7613

42 045,26

41 729,02

0,57

0,9838

7,5834

41 081,43

40 416,16

0,61

0,9692

7,4121

40 153,58

38 918,11

0,65

0,9471

7,2500

39 275,42

37 196,66

0,69

0,9159

7,1003

38 464,63

35 230,47

0,73

0,8747

6,9672

37 743,52

33 014,65

0,76

0,8227

6,8558

37 140,03

30 554,58

0,80

0,7592

6,7725

36 688,63

27 854,70

0,84

0,6835

6,7250

36 431,44

24 901,06

0,88

0,5940

6,7228

36 419,47

21 632,00

0,92

0,4869

6,7771

36 713,89

17 874,28

0,96

0,3513

6,9015

37 387,53

13 132,81

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

R=8.314, — возьмем из задания № 3, — возьмем из задания № 7,, в интервале от 298К до .

Т

Тr

?vZ

?vH0T

?vHT

0.9991

8.1423

43 731.22

43 691.21

0.9991

8.1423

0.9972

7.9571

42 736.09

42 617.45

0.9972

7.9571

0.9931

7.7752

41 759.48

41 471.78

0.9931

7.7752

0.9854

7.5984

40 809.69

40 213.09

0.9854

7.5984

0.9726

7.4286

39 897.81

38 803.37

0.9726

7.4286

0.9533

7.2686

39 038.32

37 215.24

0.9533

7.2686

0.9264

7.1218

38 249.81

35 434.93

0.9264

7.1218

0.8909

6.9925

37 555.85

33 459.45

0.8909

6.9925

0.8459

6.8864

36 985.84

31 288.10

0.8459

6.8864

0.7904

6.8101

36 576.13

28 908.00

0.7904

6.8101

0.7223

6.7720

36 371.13

26 270.28

0.7223

6.7720

0.6382

6.7819

36 424.57

23 245.31

0.6382

6.7819

0.5302

6.8520

36 800.95

19 513.59

0.5302

6.8520

0.3768

6.9965

37 577.02

14 160.70

0.3768

6.9965

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

?vZ

?vH0T

?vHT

0,46

0,54

0.9989

8.0504

43 237.49

43 191.58

0,50

0,50

0.9968

7.8170

41 983.98

41 851.28

0,53

0,47

0.9923

7.6044

40 842.07

40 528.80

0,57

0,43

0.9841

7.4136

39 817.23

39 183.29

0,61

0,39

0.9707

7.2451

38 912.35

37 772.73

0,65

0,35

0.9510

7.0992

38 128.67

36 259.23

0,69

0,31

0.9238

6.9760

37 466.76

34 610.24

0,73

0,27

0.8881

6.8756

36 927.82

32 796.19

0,76

0,24

0.8431

6.7988

36 515.22

30 785.06

0,80

0,20

0.7874

6.7470

36 236.83

28 533.37

0,84

0,16

0.7192

6.7231

36 108.80

25 970.42

0,88

0,12

0.6350

6.7332

36 163.09

22 964.78

0,92

0,08

0.5274

6.7897

36 466.43

19 232.93

0,96

0,04

0.3755

6.9249

37 192.43

13 966.60

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=1.16 145;B=0.14 874; C=0.52 487; D=77 320; E=2.16 178; F=2.43 787.

где — ацентрический фактор; ивозьмем из предыдущих заданий.

2-Метил-3,3-диэтилпентан

;

;

Метод Голубева.

Т.к. приведенная температура то используем формулу:

где где — молярная масса, критическое давление и критическая температура соответственно.

мкП.

Метод Тодоса.

гдекритическая температура, критическое давление, молярная масса соответственно.

Задание № 10

Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вешества при температуре 730К. и давлении 100атм.

2-Метил-3,3-диэтилпентан

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=142,29 г/моль молярная масса вещества; - изобарная теплоемкость; R=1,987.

;

Модифицированная корреляция Эйкена.

где взято из задания № 9; М=142,29 г/моль молярная масса вещества; - изобарная теплоемкость; R=1,987.

;

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.

2-Метил-3,3-диэтилпентан

выбираем уравнение:

Где — критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.

.

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой