Скачать .docx  

Курсовая работа: Расчеты и прогнозирование свойств 2-Метил-33-диэтилпентана Циклобутана о-Ксилол 12-диметилбензола

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
СН 3 -(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
СН 2 -(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. σ нар =1 σ внутр =729 -54,803
ΔH o - 245.23 ΔS o 502,497 ΔС 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
СН 2 -(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
ΔH o 12,04 ΔS o 40,98 ΔС 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
СН 3 -(С b ) 2 -42,19 -84,38 127,29 254,58 13,56 27,12
C b -C 2 23,06 46,12 -32,19 -64,38 11,18 22,36
C b -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 Σ нар =1 σ внутр =9 -18,268
Поправка орто- (неполярный/ неполярный) 1 3,14 3,14 -6,74 -6,740 4,69 4,69
ΔH o 20.12 S o 358 .232 С po 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 (С b )

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
СН 3 -(С b ) 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
C b -(C) 1 23,06 23,06 -32,19 -32,19 11,18 11,18
C b -H 4 13,81 55,24 48,26 193,04 17,16 68,64
7 106,27 334,32 101,75
поправка на симм. σ нар =1 σ внутр =3 - 9.134
ΔH o 106.27 S o 325.186 С po 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 С pi , 298K, С pi , 400K, С pi , 500K, С pi , 600K, С pi , 730K, С pi , 800K,
СН 3 -(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
СН 2 -(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
Н 2 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 С pi , 298K, С pi , 400K, С pi , 500K, С pi , 600K, С pi , 730K, С pi , 800K,
СН 3 -(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
СН 2 -(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 Δ T Δ P Δ V
СН 3 - 5 0,1 1,135 275
СН- 1 0,012 0,21 51
С- 1 0 0,21 41
CH 2 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

СН 3 - 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 Δ T Δ P Δ 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 ΔT ΔP ΔV
3 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 ΔT ΔP
СН 3 - 5 0,0705 -0,006
СН- 1 0,0164 0,002
С- 1 0,0067 0,0043
CH 2 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 ΔT ΔP
СН 2 (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 ΔT ΔP
3 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 ΔT ΔP
СН 3 - 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 T r V r(0) V sc Г V s ρ s ,г/см 3
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

T r V r(0) V sc Г V s ρ s ,г/см 3
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 ρs ,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 ρs ,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 P vp определяем из приведенного давления насыщенных паров P vp,r и критического давления данного вещества: . Критическое давление определяем методом Лидерсена, поскольку для данного вещества экспериментальные данные отсутствуют.

Т Т r f (0) f (1) P vp,r P vp, 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 Т r P vp,r P vp, 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 Т r τ f (0) f (1) f (2) P vp,r P vp, 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 P vp определяем из приведенного давления насыщенных паров P vp,r и экспериментального критического давления данного вещества, bar : .

Т Т r f (0) f (1) P vp,r P vp, 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.

где - приведенная температура кипения.

А В С D θ α c ψ
8,1962 8,4304 -3,2830 0,2342 -0,2342 6,5525 3,0295
Т Т r P vp,r P vp, bar
298 0,64 0.0342 1.7082
323 0,70 0.0727 3.6290
348 0,75 0.1370 6.8383
373 0,80 0.2356 11.7557
398 0,86 0.3776 18.8422
423 0,91 0.5742 28.6547
448 0,97 0.8408 41.9569

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т Т r τ f (0) f (1) f (2) P vp,r P vp, bar
298 0.65 0.35 -2.9073 -3.0540 -0.0308 0.0288 1.4377
323 0.70 0.30 -2.2794 -2.2749 0.0009 0.0636 3.1748
348 0.76 0.24 -1.7417 -1.6607 0.0137 0.1239 6.1834
373 0.81 0.19 -1.2741 -1.1670 0.0130 0.2193 10.9420
398 0.87 0.13 -0.8614 -0.7625 0.0045 0.3604 17.9837
423 0.92 0.08 -0.4917 -0.4235 -0.0052 0.5596 27.9261
448 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 P vp определяем из приведенного давления насыщенных паров P vp,r и экспериментального критического давления данного вещества, bar : .


Т Т r f (0) f (1) P vp,r P vp, bar
298 0.47 -5.9985 -7.8289 0.0002 0.0078
323 0.51 -5.1032 -6.3434 0.0008 0.0305
348 0.55 -4.3431 -5.1444 0.0026 0.0951
373 0.59 -3.6900 -4.1686 0.0067 0.2482
398 0.63 -3.1232 -3.3688 0.0153 0.5624
423 0.67 -2.6264 -2.7093 0.0309 1.1370
448 0.71 -2.1872 -2.1622 0.0569 2.0947
473 0.75 -1.7955 -1.7058 0.0972 3.5767
498 0.79 -1.4431 -1.3222 0.1559 5.7387
523 0.83 -1.1233 -0.9969 0.2378 8.7507
548 0.87 -0.8305 -0.7175 0.3479 12.8031

Корреляция Риделя

где приведенная температура кипения.

А В С D θ αc ψ
10,3483 10,6440 -5,1318 0,2957 -0,2957 7,2862 1,9765
Т Т r P vp,r P vp, bar
298 0,47 0.0002 0.0090
323 0,51 0.0009 0.0341
348 0,55 0.0028 0.1037
373 0,59 0.0072 0.2657
398 0,63 0.0161 0.5928
423 0,67 0.0322 1.1840
448 0,71 0.0587 2.1604
473 0,75 0.0995 3.6609
498 0,79 0.1587 5.8384
523 0,83 0.2408 8.8601
548 0,87 0.3509 12.9136

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т Т r τ f (0) f (1) f (2) P vp,r P vp, bar
298 0.47 0.53 -5.9605 -7.6606 -0.3088 0.0002 0.0083
323 0.51 0.49 -5.0743 -6.1998 -0.2196 0.0009 0.0322
348 0.55 0.45 -4.3230 -5.0354 -0.1460 0.0027 0.0990
373 0.59 0.41 -3.6777 -4.0956 -0.0880 0.0069 0.2549
398 0.63 0.37 -3.1170 -3.3283 -0.0447 0.0155 0.5707
423 0.67 0.33 -2.6244 -2.6950 -0.0145 0.0311 1.1427
448 0.71 0.29 -2.1877 -2.1667 0.0041 0.0568 2.0914
473 0.75 0.25 -1.7970 -1.7215 0.0131 0.0967 3.5582
498 0.79 0.21 -1.4445 -1.3425 0.0145 0.1550 5.7024
523 0.83 0.17 -1.1240 -1.0166 0.0106 0.2364 8.6999
548 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 P vp определяем из приведенного давления насыщенных паров P vp,r и экспериментального критического давления данного вещества, bar : .

Т Т r f (0) f (1) P vp,r P vp, bar
298 0.46 -6.2901 -8.3277 0.0002 0.0086
323 0.50 -5.3700 -6.7782 0.0007 0.0328
348 0.54 -4.5886 -5.5248 0.0023 0.1006
373 0.58 -3.9174 -4.5021 0.0059 0.2596
398 0.62 -3.3348 -3.6618 0.0133 0.5832
423 0.65 -2.8243 -2.9671 0.0266 1.1720
448 0.69 -2.3733 -2.3897 0.0489 2.1505
473 0.73 -1.9714 -1.9070 0.0832 3.6618
498 0.77 -1.6103 -1.5010 0.1332 5.8628
523 0.81 -1.2833 -1.1569 0.2028 8.9226
548 0.85 -0.9845 -0.8623 0.2960 13.0255
573 0.89 -0.7090 -0.6066 0.4178 18.3822
598 0.93 -0.4526 -0.3805 0.5739 25.2495
623 0.96 -0.2115 -0.1759 0.7719 33.9624

Корреляция Риделя

где приведенная температура кипения.

А В С D θ αc ψ
10,0617 10,3492 -4,8855 0,2875 -0,2875 7,1885 2,2628
Т Т r P vp,r P vp, bar
298 0.46 0.0002 0.0079
323 0.50 0.0007 0.0305
348 0.54 0.0021 0.0945
373 0.58 0.0056 0.2458
398 0.62 0.0127 0.5568
423 0.65 0.0256 1.1268
448 0.69 0.0473 2.0805
473 0.73 0.0810 3.5624
498 0.77 0.1303 5.7323
523 0.81 0.1992 8.7638
548 0.85 0.2920 12.8470
573 0.89 0.4136 18.2002
598 0.93 0.5702 25.0894
623 0.96 0.7696 33.8611

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т Т r τ f (0) f (1) f (2) P vp,r P vp, bar
298 0.46 0.54 -6.2496 -8.1557 -0.3377 0.0002 0.0092
323 0.50 0.50 -5.3381 -6.6253 -0.2461 0.0008 0.0347
348 0.54 0.46 -4.5656 -5.4035 -0.1693 0.0024 0.1051
373 0.58 0.42 -3.9024 -4.4161 -0.1074 0.0061 0.2676
398 0.62 0.38 -3.3264 -3.6093 -0.0599 0.0135 0.5939
423 0.65 0.35 -2.8209 -2.9429 -0.0255 0.0269 1.1816
448 0.69 0.31 -2.3729 -2.3869 -0.0028 0.0489 2.1524
473 0.73 0.27 -1.9726 -1.9184 0.0100 0.0829 3.6487
498 0.77 0.23 -1.6119 -1.5198 0.0146 0.1325 5.8301
523 0.81 0.19 -1.2843 -1.1775 0.0131 0.2016 8.8720
548 0.85 0.15 -0.9848 -0.8804 0.0076 0.2947 12.9654
573 0.89 0.11 -0.7087 -0.6199 0.0003 0.4164 18.3231
598 0.93 0.07 -0.4523 -0.3885 -0.0061 0.5726 25.1939
623 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 Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,48 0.9994 9.0993 47225.03 47194.42
323 0,52 0.9978 8.8462 45911.38 45811.13
348 0,56 0.9941 8.5982 44624.37 44362.26
373 0,60 0.9867 8.3576 43376.00 42800.33
398 0,64 0.9738 8.1276 42182.22 41078.80
423 0,68 0.9537 7.9121 41063.87 39162.58
448 0,72 0.9247 7.7164 40047.76 37032.49
473 0,76 0.8854 7.5468 39167.78 34680.94
498 0,80 0.8344 7.4117 38466.32 32097.77
523 0,84 0.7697 7.3210 37995.69 29244.08
548 0,88 0.6876 7.2871 37819.85 26003.74
573 0,92 0.5806 7.3249 38016.18 22072.67

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

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

Т Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,48 0.9994 9.0614 47028.71 46998.28
323 0,52 0.9978 8.8169 45759.66 45660.48
348 0,56 0.9942 8.5775 44516.96 44258.32
373 0,60 0.9869 8.3454 43312.43 42745.02
398 0,64 0.9742 8.1237 42161.87 41074.25
423 0,68 0.9543 7.9164 41085.87 39210.13
448 0,72 0.9257 7.7285 40110.90 37131.67
473 0,76 0.8869 7.5666 39270.50 34828.48
498 0,80 0.8363 7.4387 38606.53 32287.01
523 0,84 0.7719 7.3547 38170.72 29464.48
548 0,88 0.6901 7.3269 38026.26 26240.29
573 0,92 0.5831 7.3699 38249.66 22304.19

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 Т r τ Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,48 0,52 0.9993 9.0905 47179.65 47147.28
323 0,52 0,48 0.9977 8.7807 45571.50 45466.84
348 0,56 0,44 0.9939 8.4977 44102.66 43833.36
373 0,60 0,40 0.9864 8.2427 42779.57 42197.02
398 0,64 0,36 0.9735 8.0166 41605.80 40502.44
423 0,68 0,32 0.9535 7.8196 40583.46 38696.73
448 0,72 0,28 0.9249 7.6522 39714.77 36732.49
473 0,76 0,24 0.8862 7.5153 39004.10 34564.92
498 0,80 0,20 0.8357 7.4106 38460.70 32143.02
523 0,84 0,16 0.7714 7.3417 38103.16 29392.38
548 0,88 0,12 0.6895 7.3156 37967.78 26179.69
573 0,92 0,08 0.5828 7.3466 38128.55 22220.77

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 Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,64 0.9460 6.7911 25972.25 24570.50
323 0,70 0.9034 6.6247 25335.95 22889.08
348 0,75 0.8441 6.4918 24827.46 20957.11
373 0,80 0.7660 6.4073 24504.25 18769.98
398 0,86 0.6647 6.3912 24442.86 16247.15
423 0,91 0.5283 6.4698 24743.29 13072.03
448 0,97 0.3107 6.6765 25534.00 7932.90

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

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

Т Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,64 0.9349 6.3709 24365.00 22779.51
323 0,70 0.8888 6.2434 23877.57 21222.00
348 0,75 0.8267 6.1460 23505.06 19432.45
373 0,80 0.7471 6.0922 23299.16 17406.33
398 0,86 0.6458 6.0999 23328.70 15064.94
423 0,91 0.5114 6.1927 23683.60 12111.20
448 0,97 0.2996 6.4008 24479.36 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 Т r τ Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,64 0,36 0.9455 6.6994 25621.28 24225.72
323 0,70 0,30 0.9035 6.5651 25107.66 22683.59
348 0,75 0,25 0.8449 6.4710 24748.01 20908.85
373 0,80 0,20 0.7673 6.4196 24551.18 18837.55
398 0,86 0,14 0.6660 6.4175 24543.35 16346.30
423 0,91 0,09 0.5294 6.4834 24795.44 13127.15
448 0,97 0,03 0.3126 6.6832 25559.48 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 Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,47 0.9990 8.4224 44128.95 44084.59
323 0,51 0.9969 8.2108 43020.40 42887.73
348 0,55 0.9923 8.0036 41934.58 41611.58
373 0,59 0.9836 7.8026 40881.71 40211.27
398 0,63 0.9692 7.6106 39875.39 38646.73
423 0,67 0.9475 7.4308 38933.42 36890.91
448 0,71 0.9174 7.2676 38078.62 34932.02
473 0,75 0.8776 7.1266 37339.93 32768.42
498 0,79 0.8270 7.0147 36753.48 30396.28
523 0,83 0.7642 6.9404 36363.89 27788.55
548 0,87 0.6862 6.9140 36225.70 24858.07

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

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

Т Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,47 0.9988 8.2268 43103.92 43053.96
323 0,51 0.9966 8.0303 42074.50 41929.42
348 0,55 0.9916 7.8380 41067.03 40721.80
373 0,59 0.9824 7.6518 40091.38 39387.30
398 0,63 0.9675 7.4742 39160.69 37887.72
423 0,67 0.9453 7.3084 38292.12 36197.77
448 0,71 0.9147 7.1587 37507.74 34306.49
473 0,75 0.8745 7.0304 36835.48 32211.93
498 0,79 0.8237 6.9301 36310.22 29908.93
523 0,83 0.7608 6.8661 35975.07 27368.73
548 0,87 0.6829 6.8485 35882.68 24503.06

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

Т r τ Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,47 0,53 0.9989 8.3992 44007.33 43960.34
323 0,51 0,49 0.9967 8.1381 42639.19 42500.60
348 0,55 0,45 0.9920 7.9007 41395.59 41063.71
373 0,59 0,41 0.9832 7.6882 40281.95 39603.43
398 0,63 0,37 0.9687 7.5009 39301.06 38072.10
423 0,67 0,33 0.9473 7.3393 38454.18 36426.42
448 0,71 0,29 0.9175 7.2035 37742.41 34628.59
473 0,75 0,25 0.8782 7.0939 37168.29 32642.88
498 0,79 0,21 0.8282 7.0118 36738.00 30427.91
523 0,83 0,17 0.7658 6.9596 36464.79 27923.18
548 0,87 0,13 0.6879 6.9425 36375.17 25022.68

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 Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,46 0,9990 8,1297 44041,37 43998,94
323 0,50 0,9970 7,9439 43034,54 42906,26
348 0,53 0,9925 7,7613 42045,26 41729,02
373 0,57 0,9838 7,5834 41081,43 40416,16
398 0,61 0,9692 7,4121 40153,58 38918,11
423 0,65 0,9471 7,2500 39275,42 37196,66
448 0,69 0,9159 7,1003 38464,63 35230,47
473 0,73 0,8747 6,9672 37743,52 33014,65
498 0,76 0,8227 6,8558 37140,03 30554,58
523 0,80 0,7592 6,7725 36688,63 27854,70
548 0,84 0,6835 6,7250 36431,44 24901,06
573 0,88 0,5940 6,7228 36419,47 21632,00
598 0,92 0,4869 6,7771 36713,89 17874,28
623 0,96 0,3513 6,9015 37387,53 13132,81

Корреляция Риделя.

;

для стандартных условий ,

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

Т Т r Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
0.9991 8.1423 43731.22 43691.21 0.9991 8.1423
0.9972 7.9571 42736.09 42617.45 0.9972 7.9571
0.9931 7.7752 41759.48 41471.78 0.9931 7.7752
0.9854 7.5984 40809.69 40213.09 0.9854 7.5984
0.9726 7.4286 39897.81 38803.37 0.9726 7.4286
0.9533 7.2686 39038.32 37215.24 0.9533 7.2686
0.9264 7.1218 38249.81 35434.93 0.9264 7.1218
0.8909 6.9925 37555.85 33459.45 0.8909 6.9925
0.8459 6.8864 36985.84 31288.10 0.8459 6.8864
0.7904 6.8101 36576.13 28908.00 0.7904 6.8101
0.7223 6.7720 36371.13 26270.28 0.7223 6.7720
0.6382 6.7819 36424.57 23245.31 0.6382 6.7819
0.5302 6.8520 36800.95 19513.59 0.5302 6.8520
0.3768 6.9965 37577.02 14160.70 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 Т r τ Δ v Z Ψ Δ v H 0 T Δ v H T
298 0,46 0,54 0.9989 8.0504 43237.49 43191.58
323 0,50 0,50 0.9968 7.8170 41983.98 41851.28
348 0,53 0,47 0.9923 7.6044 40842.07 40528.80
373 0,57 0,43 0.9841 7.4136 39817.23 39183.29
398 0,61 0,39 0.9707 7.2451 38912.35 37772.73
423 0,65 0,35 0.9510 7.0992 38128.67 36259.23
448 0,69 0,31 0.9238 6.9760 37466.76 34610.24
473 0,73 0,27 0.8881 6.8756 36927.82 32796.19
498 0,76 0,24 0.8431 6.7988 36515.22 30785.06
523 0,80 0,20 0.7874 6.7470 36236.83 28533.37
548 0,84 0,16 0.7192 6.7231 36108.80 25970.42
573 0,88 0,12 0.6350 6.7332 36163.09 22964.78
598 0,92 0,08 0.5274 6.7897 36466.43 19232.93
623 0,96 0,04 0.3755 6.9249 37192.43 13966.60


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 =1.16145; B =0.14874; C =0.52487; D =077320; E =2.16178; F =2.43787.

где - ацентрический фактор; и -возьмем 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.

где -критическая 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.

,

,

.