Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений (стр. 6 из 17)

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 температуру и давление а так же ацентрический фактор возьмем экспериментальные.

Критические параметры вещества определяем методом Лидерсена.

; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:

Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:

путем интерполяции находим

и .

=0,8190;

=0,2356;

Из уравнения Менделеева-Клайперона

,

где P-давление; V-объем; Z- коэффициент сжимаемости; R-универсальная газовая постоянная (R=82.04); T-температура;

выразим объем:

М=142,29 г/моль.

Фазовое состояние вещества определяем по таблицам Ли-Кесслера, по приведенным параметрам температуры и давления. Ячейка, соответствующая данным приведенным параметрам находится под линией бинодаля, следовательно данное вещество при 730К и 100 бар – газ.

Задание №6

Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости «плотность-температура» для области существования жидкой и паровой фаз. Выполнить анализ.

Для вычисления плотности насыщенной жидкости воспользуемся методом Ганна-Ямады.

где

-плотность насыщенной жидкости; М -молярная масса вещества; -молярный объем насыщенной жидкости.

где

-масштабирующий параметр; -ацентрический фактор; и Г-функции приведенной температуры.

3,4,4-Триметилгептан

в промежутке температур от 298 до 475 К вычислим по формуле:

В промежутке температур от 475 до 588 К вычислим по формуле:

В промежутке температур от 298 до 480 К вычислим Г по формуле:

Находим масштабирующий параметр:

Полученные результаты сведем в таблицу:

T, К	Tr	Vr(0)	Vsc	Г	Vs	ρs ,г/см3
145,1546	0,3	0,3252	254,7858	0,2646	82.8474	1,9149
169,347	0,35	0,3331		0,2585	84,87309	1,6765
193,5395	0,4	0,3421		0,2521	87,1724	1,6322
217,7319	0,45	0,3520		0,2456	89,67771	1,5866
241,9243	0,5	0,3625		0,2387	92,364	1,5405
266,1168	0,55	0,3738		0,2317	95,24881	1,4938
290,3092	0,6	0,3862		0,2244	98,39231	1,4461
314,5016	0,65	0,3999		0,2168	101,8972	1,3964
338,6941	0,7	0,4157		0,2090	105,9088	1,3435
362,8865	0,75	0,4341		0,2010	110,6151	1,2863
387,0789	0,8	0,4563		0,1927	116,2464	1,2240
411,2714	0,85	0,4883		0,1842	124,4013	1,1438
435,4638	0,9	0,5289		0,1754	134,749	1,0559
449,9793	0,93	0,5627		0,1701	143,3613	0,9925
459,6563	0,95	0,5941		0,1664	151,3625	0,9400
469,3332	0,97	0,6410		0,1628	163,3205	0,8712
474,1717	0,98	0,6771		0,1609	172,5171	0,8248
479,0102	0,99	0,7348		0,1591	187,2219	0,7600

Циклогексан