Xreferat.com » Рефераты по химии » Термодинамический расчет заданной смеси

Термодинамический расчет заданной смеси

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования


Самарский государственный технический университет


Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»


КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО КУРСУ:

«Физико-химические свойства растворов»


Выполнил: студент III – ХТ – 2 Степанов В. Н.

Принял: к. х. н., доцент Саркисова В. С.


Cамара, 2005 г.

Исходные данные:



Tb, К Tc(эксп)К Pc(эксп),bar Vc(эксп), см3/моль W(эксп) Zc yi
2.3-диметилбутан 331.13 499.98 31.27 358 0.247 0.270 0.37
цис-1,2-диметилциклогексан 402.90 606.00 29.3 461,73

0.22
метил-третбутиловый эфир 328.30 497.10 34.3 334

0.1
индан 451.10 684.90 39.5 389

0.31

Задание:


Для четырехкомпонентной смеси заданного состава рассчитать энтальпию, энтропию, теплоемкость в стандартном состоянии при заданной температуре.

Псевдокритические свойства: температуру, давление, объем, ацентрический фактор и коэффициент сжимаемости.

Плотность:

Ненасыщенной газовой и жидкой смеси при температуре, соответствующей приведенной температуре 0,95 в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 1. Построить график зависимости.

Плотность жидкой смеси на линии насыщения в диапазоне температур от 298К до критической с шагом 25К. Построить график зависимости.

Энтальпию, энтропию, теплоемкость смеси при заданной температуре в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 10. Построить график зависимости соответствующего свойства от давления.

Энтальпию испарения в стандартном состоянии при давлении отличном от 1 атм для диапазона температур для диапазона температур от 298К до критической с шагом 25К.

«Кажущуюся» стандартную энтальпию образования смеси в жидком состоянии Термодинамический расчет заданной смеси.

Вязкость смеси при температуре 730 К и приведенном давлении 10.

Теплопроводность смеси при температуре 730К и приведенном давлении 10.

Решение:


Для расчета т/д характеристик смеси нужно знать параметры компонентов этой смеси.

Для 2,3-диметилбутана при вычислении Термодинамический расчет заданной смеси используем следующую формулу:

Термодинамический расчет заданной смеси

где для диапазона температур Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси и т.д.

Значения Термодинамический расчет заданной смеси, Термодинамический расчет заданной смеси и Термодинамический расчет заданной смеси рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси используем уже найденные значения Термодинамический расчет заданной смеси для диапазонов температур:

Термодинамический расчет заданной смеси

Термодинамический расчет заданной смеси

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси получаем: Термодинамический расчет заданной смеси.

Для цис-1,2-диметилциклогексана при вычислении Термодинамический расчет заданной смеси используем следующую формулу:

Термодинамический расчет заданной смесигде для диапазона температур Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси и т.д.

Значения Термодинамический расчет заданной смеси, Термодинамический расчет заданной смеси и Термодинамический расчет заданной смеси рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси цис-1,2-диметилциклогексана используем уже найденные значения Термодинамический расчет заданной смеси для диапазонов температур:

Термодинамический расчет заданной смеси

Термодинамический расчет заданной смеси

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси цис-1,2-диметилциклогексана получаем: Термодинамический расчет заданной смеси.

Для метил-третбутилового эфира при вычислении Термодинамический расчет заданной смеси используем следующую формулу:

Термодинамический расчет заданной смесигде для диапазона температур Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси

и т.д.

Значения Термодинамический расчет заданной смеси, Термодинамический расчет заданной смеси и Термодинамический расчет заданной смеси рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси используем уже найденные значения Термодинамический расчет заданной смеси для диапазонов температур:

Термодинамический расчет заданной смеси

Термодинамический расчет заданной смесиПри расчете Термодинамический расчет заданной смеси получаем: Термодинамический расчет заданной смеси.

Для индана при вычислении Термодинамический расчет заданной смеси используем следующую формулу:

Термодинамический расчет заданной смесигде для диапазона температур Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси

и т.д.

Значения Термодинамический расчет заданной смеси, Термодинамический расчет заданной смеси и Термодинамический расчет заданной смеси рассчитаны по табличным данным методом Бенсона.

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси используем уже найденные значения Термодинамический расчет заданной смеси для диапазонов температур:

Термодинамический расчет заданной смеси

Термодинамический расчет заданной смеси.

При расчете Термодинамический расчет заданной смеси получаем: Термодинамический расчет заданной смеси.

Для смесей в состоянии идеального газа энтальпия, энтропия и теплоемкость рассчитываются аддитивно с учетом переменной состава:

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смеси.

Псевдокритический объем смеси определяется, как функция от состава смеси и критических объемов чистых компонентов смеси: Термодинамический расчет заданной смеси, при этом получена матрица:



1 2 3 4
1 392.0816 265.4731 102.3749 342.5268
2 265.4731 178.7814 69.4187 231.5124
3 102.3749 69.4187 26.7200 89.4788
4 342.5268 231.5124 89.4788 299.0632

Псевдокритическая температура рассчитывается, как функция от критической температуры, критического объема и состава смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси

При этом получена следующая матрица:



1 2 3 4
1 196032.9584 146127.9295 51037.78151 200440
2 146127.9295 108341.532 38100.82371 149150.3
3 51037.78151 38100.82371 13282.512 52210.23
4 200440.0092 149150.2849 52210.23284 204828.4

Ацентрический фактор смеси рассчитывается аддитивно: Термодинамический расчет заданной смеси.

Ацентрические факторы чистых компонентов смеси рассчитываются по уравнению:

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смесиТермодинамический расчет заданной смеси, где: Термодинамический расчет заданной смеси, Рс – критическое давление, атм.

Псевдокритическое давление смеси рассчитывается через уравнение: Термодинамический расчет заданной смеси, где: Термодинамический расчет заданной смеси – псевдокритический коэффициент сжимаемости, определяемый с помощью таблиц Ли-Кесслера и разложения Питцера.


Плотность ненасыщенной газовой и жидкой смеси определяем по формуле:Термодинамический расчет заданной смеси, где:

Термодинамический расчет заданной смеси- молекулярная масса смеси, определяемая по правилу аддитивности.

Термодинамический расчет заданной смеси - объем смеси, определяемый по уравнению Менделеева-Клапейрона:

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смеси - фактор сжимаемости смеси, определяемый с помощью разложения Питцера и таблиц Ли-Кесслера.

Для диапазона приведенных давлений от 0,01 до 1 имеем:


Pr P, атм z(0) z(1) z Vm, см3/моль ρm, г/см3
0.01 0.3316 0.9961 -0.0012 0.9958 135736.7088 0.00075
0.05 1.6578 0.9803 -0.0062 0.9787 26680.6560 0.00382
0.10 3.3156 0.96 -0.0126 0.9567 13040.6132 0.00782
0.20 6.6312 0.9174 -0.0262 0.9105 6205.5229 0.01644
0.40 13.2624 0.8206 -0.0589 0.8051 2743.5055 0.03719
0.60 19.8936 0.6967 -0.1110 0.6674 1516.3113 0.06728
0.80 26.5248 0.141 -0.0540 0.1268 215.9884 0.47236
1.00 33.1559 0.1705 -0.0607 0.1545 210.5945 0.48446
1.20 39.7871 0.1998 -0.0678 0.1819 206.6516 0.49370
1.50 49.7339 0.2432 -0.0788 0.2224 202.1250 0.50476
2.00 66.3119 0.3138 -0.0967 0.2883 196.4949 0.51922
3.00 99.4678 0.4501 -0.1310 0.4156 188.8181 0.54033
5.00 165.7797 0.7092 -0.1943 0.6580 179.3773 0.56877
7.00 232.0916 0.9561 -0.2526 0.8895 173.2122 0.58902
10.00 331.5594 1.3108 -0.3339 1.2228 166.6762 0.61211

Зависимость Термодинамический расчет заданной смеси имеет вид:


Термодинамический расчет заданной смеси

Плотность жидкой смеси на линии насыщения определяется по формуле: Термодинамический расчет заданной смеси, где:

Термодинамический расчет заданной смеси определяется по уравнению Ганна и Ямады: Термодинамический расчет заданной смеси, где:

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смеси и Г – функции приведенной температуры.

Для диапазона температур Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смесиДля диапазона Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смеси

Для диапазона Термодинамический расчет заданной смеси:

Термодинамический расчет заданной смеси; Термодинамический расчет заданной смеси.

Для диапазона температур от 298К до 573К имеем:


Т,К Тr Г Vr0 Vs c Vm ρm, г/см3
298 0.5139 0.2368 0.3656 382.393653 131.0658 0.7784
323 0.5570 0.2307 0.3755
134.8551 0.7565
348 0.6001 0.2244 0.3862
138.9467 0.7343
373 0.6432 0.2179 0.3980
143.4386 0.7113
398 0.6863 0.2112 0.4111
148.4628 0.6872
423 0.7295 0.2043 0.4262
154.1862 0.6617
448 0.7726 0.1973 0.4436
160.8103 0.6344
473 0.8157 0.1901 0.4652
168.9805 0.6038
498 0.8588 0.1827 0.4946
180.0206 0.5667
523 0.9019 0.1751 0.5307
193.5710 0.5271
548 0.9450 0.1674 0.5852
213.9129 0.4769
573 0.9881 0.1594 0.7210
264.1337 0.3863

Зависимость Термодинамический расчет заданной смеси имеет вид:


Термодинамический расчет заданной смеси


Энтальпию, энтропию, теплоемкость смеси при заданной температуре 730К в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 10 определяем с помощью таблиц Ли-Кесслера и разложения Питцера:

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смеси.

Термодинамический расчет заданной смеси

Для энтропии в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 10 получаем:


Pr P, атм Н(0) Н(1) Н, Дж/моль
0.01 0.3316 0.005 0.0014 -150668.93
0.05 1.6578 0.0252 0.0062 -150772.42
0.10 3.3156 0.0508 0.0118 -150902.96
0.20 6.6312 0.1022 0.0236 -151165.77
0.40 13.2624 0.2072 0.0432 -151696.91
0.60 19.8936 0.3146 0.0584 -152234.03
0.80 26.5248 0.4252 0.0688 -152780.47
1.00 33.1559 0.5382 0.0738 -153331.62
1.20 39.7871 0.653 0.0736 -153884.84
1.50 49.7339 0.8304 0.0624 -154725.88
2.00 66.3119 1.1288 0.0232 -156114.70
3.00 99.4678 1.6722 -0.0292 -158667.92
5.00 165.7797 2.2994 0.2868 -162093.48
7.00 232.0916 2.5242 0.7384 -163751.36
10.00 331.5594 2.5684 1.2668 -164636.17

График зависимости Термодинамический расчет заданной смеси имеет вид:

Термодинамический расчет заданной смеси


Для энтропии расчет ведем по формуле:

Термодинамический расчет заданной смеси

Для энтропий в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 10 получаем:


Pr P, атм S(0) S(1) S,Дж/(Кмоль)
0.01 0.3316 0.0024 0.0014 638.31
0.05 1.6578 0.0122 0.0082 651.59
0.10 3.3156 0.0246 0.0160 657.23
0.20 6.6312 0.0500 0.0310 662.75
0.40 13.2624 0.1020 0.0606 668.02
0.60 19.8936 0.1554 0.0872 670.89
0.80 26.5248 0.2112 0.1114 672.76
1.00 33.1559 0.2688 0.1322 674.09
1.20 39.7871 0.3282 0.1492 675.08
1.50 49.7339 0.4198 0.1682 676.13
2.00 66.3119 0.5772 0.1876 677.17
3.00 99.4678 0.8622 0.2396 678.06
5.00 165.7797 1.1740 0.5794 678.97
7.00 232.0916 1.2792 0.9490 680.08
10.00 331.5594 1.3168 1.3508 681.85

График зависимости Термодинамический расчет заданной смеси имеет вид:


Термодинамический расчет заданной смеси


Расчет теплоемкости ведем по формуле:


Термодинамический расчет заданной смеси

Для теплоемкости в диапазоне приведенных давлений от 0,01 до 10 получаем:


Pr P, атм C(0) C(1) Cp, Дж/(К∙моль)
0.01 0.3316 0.0064 0.0068 297.50
0.05 1.6578 0.0318 0.0348 297.77
0.10 3.3156 0.0648 0.0698 298.12
0.20 6.6312 0.1328 0.1384 298.84
0.40 13.2624 0.2790 0.2726 300.34
0.60 19.8936 0.4402 0.3988 301.96
0.80 26.5248 0.6186 0.5118 303.69
1.00 33.1559 0.8152 0.6074 305.54
1.20 39.7871 1.0304 0.6812 307.49
1.50 49.7339 1.3866 0.7450 310.59
2.00 66.3119 2.0330 0.7616 316.00
3.00 99.4678 3.0174 1.2050 325.16
5.00 165.7797 3.0630 3.5034 330.57
7.00 232.0916 2.5654 4.4436 328.50
10.00 331.5594 2.0500 4.5874 324.53

График зависимости Термодинамический расчет заданной смеси имеет вид:

Термодинамический расчет заданной смеси


Энтальпию испарения смеси в стандартном состоянии и при давлении, отличном от 1атм рассчитываем по уравнению Менделеева-Клапейрона:

Термодинамический расчет заданной смеси, где:

при стандартном состоянии Термодинамический расчет заданной смеси=1, при давлении, отличном от 1атм для определения Термодинамический расчет заданной смеси используется выражение:

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смеси;

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смеси

давление насыщенных паров определяется по корреляции Ли-Кесслера:

Термодинамический расчет заданной смеси, где:

Термодинамический расчет заданной смеси,Термодинамический расчет заданной смеси. Термодинамический расчет заданной смеси.

Термодинамический расчет заданной смеси,

Термодинамический расчет заданной смеси,Термодинамический расчет заданной смеси.

Для диапазона температур от 298 до 573К:


Т, К Тr f(0) f(1) Pvpr ∆Zv ∆vH, Дж/моль ∆vH0, Дж/моль
298 0.5139 -5.0752 -6.2981 0.00119 0.9956 37254.7001 37418.78
323 0.5570 -4.2589 -5.0156 0.00377 0.9890 36071.81517 36471.57
348 0.6001 -3.5658 -3.9893 0.00988 0.9769 34737.17427 35559.11
373 0.6432 -2.9702 -3.1614 0.02229 0.9572 33212.48933 34697.05
398 0.6863 -2.4528 -2.4888 0.04465 0.9284 31478.11583 33906.18
423 0.7295 -1.9985 -1.9385 0.08130 0.8891 29531.02569 33213.72
448 0.7726 -1.5956 -1.4850 0.13709 0.8383 27373.36201 32654.6
473 0.8157 -1.2346 -1.1076 0.21726 0.7744 24991.39522 32273.04
498 0.8588 -0.9077 -0.7895 0.32763 0.6948 22319.37859 32124.32
523 0.9019 -0.6083 -0.5165 0.47499 0.5938 19164.33515 32276.68
548 0.9450 -0.3306 -0.2762 0.66803 0.4566 14981.04654 32813.54
573 0.9881 -0.0696 -0.0577 0.91869 0.2186 7396.108869 33835.83

Зависимость Термодинамический расчет заданной смеси имеет вид:

Термодинамический расчет заданной смеси


Термодинамический расчет заданной смеси


«Кажущаяся» стандартная энтальпия образования смеси в жидком состоянии Термодинамический расчет заданной смеси определяется по уравнению: Термодинамический расчет заданной смеси, где:

Термодинамический расчет заданной смеси - энтальпия парообразования смеси при стандартном давлении и температуре 298К,

Термодинамический расчет заданной смеси - энтальпия образования газовой смеси при стандартном давлении и температуре 298К, определена по правилу аддитивности. Энтальпии образования чистых компонентов смеси определены методом Бенсона.

Вязкость смеси при атмосферном давлении рассчитываем методом Голубева:

т.к. Термодинамический расчет заданной смеси, то:

Термодинамический расчет заданной смеси,

где Термодинамический расчет заданной смеси

При расчете вязкости для высоких давлений используем корреляцию для смесей неполярных газов, т.к. большинство газов в смеси – неполярные:

Термодинамический расчет заданной смесигде: Термодинамический расчет заданной смеси, приведенную плотность смеси определяем по формуле: Термодинамический расчет заданной смеси, где V рассчитывается по уравнению Менделеева-Клапейрона: Термодинамический расчет заданной смеси, а псевдокритический коэф. сжимаемости определяется из разложения Питцера с помощью таблиц Ли-Кесслера: Термодинамический расчет заданной смеси. Условие применимости для Термодинамический расчет заданной смеси: Термодинамический расчет заданной смеси удовлетворяется.

8. Теплопроводность смеси при стандартном давлении рассчитаем с помощью корреляции Мисика-Тодоса:

Термодинамический расчет заданной смеси

где: Термодинамический расчет заданной смеси - теплоемкость смеси в стандартном состоянии при температуре 730К,

Термодинамический расчет заданной смеси.

Теплопроводность при высоком давлении и Термодинамический расчет заданной смеси определяется по формуле: Термодинамический расчет заданной смеси

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Нужна помощь в написании работы?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.

Похожие рефераты: