Прогнозирование свойств индивидуальных веществ: 4-Метил-4-этилгептан, орто-Терфенил, Диизопропиловый эфир, Изобутилацетат
Критические температуру и давление а так же ацентрический фактор возьмем экспериментальные.
; R=8,314Дж/моль*К
Находим приведенные температуру и давление:
Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:
путем интерполяции находим и.
=0,6790;
=0,0069;
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.
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.
4-Метил-4-этилгептан
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 |
182,17884 | 0,3 | 0,3252 | 315,9798 | 0,2646 | 91,3058 | 1,5584 |
212,54198 | 0,35 | 0,3331 | 315,9798 | 0,2585 | 105,2578 | 1,3518 |
242,90512 | 0,4 | 0,3421 | 315,9798 | 0,2521 | 108,1093 | 1,3161 |
273,26826 | 0,45 | 0,3520 | 315,9798 | 0,2456 | 111,2163 | 1,2794 |
303,6314 | 0,5 | 0,3625 | 315,9798 | 0,2387 | 114,5478 | 1,2422 |
333,99454 | 0,55 | 0,3738 | 315,9798 | 0,2317 | 118,1255 | 1,2045 |
364,35768 | 0,6 | 0,3862 | 315,9798 | 0,2244 | 122,0240 | 1,1661 |
394,72082 | 0,65 | 0,3999 | 315,9798 | 0,2168 | 126,3707 | 1,1259 |
425,08396 | 0,7 | 0,4157 | 315,9798 | 0,2090 | 131,3458 | 1,0833 |
455,4471 | 0,75 | 0,4341 | 315,9798 | 0,2010 | 137,1824 | 1,0372 |
485,81024 | 0,8 | 0,4563 | 315,9798 | 0,1927 | 144,1662 | 0,9870 |
516,17338 | 0,85 | 0,4883 | 315,9798 | 0,1842 | 154,2798 | 0,9223 |
546,53652 | 0,9 | 0,5289 | 315,9798 | 0,1754 | 167,1127 | 0,8514 |
564,75441 | 0,93 | 0,5627 | 315,9798 | 0,1701 | 177,7935 | 0,8003 |
576,89966 | 0,95 | 0,5941 | 315,9798 | 0,1664 | 187,7164 | 0,7580 |
589,04492 | 0,97 | 0,6410 | 315,9798 | 0,1628 | 202,5465 | 0,7025 |
595,11755 | 0,98 | 0,6771 | 315,9798 | 0,1609 | 213,9519 | 0,6650 |
601,19018 | 0,99 | 0,7348 | 315,9798 | 0,1591 | 232,1885 | 0,6128 |
орто-Терфенил
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
252,2196 | 0,3 | 0,3252 | 506,8885 | 0,2646 | 140,1488 | 0,9289 |
294,2562 | 0,35 | 0,3331 | 506,8885 | 0,2585 | 144,1580 | 0,9031 |
336,2928 | 0,4 | 0,3421 | 506,8885 | 0,2521 | 148,6853 | 0,8756 |
378,3294 | 0,45 | 0,3520 | 506,8885 | 0,2456 | 153,6228 | 0,8475 |
420,366 | 0,5 | 0,3625 | 506,8885 | 0,2387 | 158,9338 | 0,8191 |
462,4026 | 0,55 | 0,3738 | 506,8885 | 0,2317 | 164,6553 | 0,7907 |
504,4392 | 0,6 | 0,3862 | 506,8885 | 0,2244 | 170,8986 | 0,7618 |
546,4758 | 0,65 | 0,3999 | 506,8885 | 0,2168 | 177,8522 | 0,7320 |
588,5124 | 0,7 | 0,4157 | 506,8885 | 0,2090 | 185,7829 | 0,7008 |
630,549 | 0,75 | 0,4341 | 506,8885 | 0,2010 | 195,0387 | 0,6675 |
672,5856 | 0,8 | 0,4563 | 506,8885 | 0,1927 | 206,0507 | 0,6318 |
714,6222 | 0,85 | 0,4883 | 506,8885 | 0,1842 | 221,6982 | 0,5872 |
756,6588 | 0,9 | 0,5289 | 506,8885 | 0,1754 | 241,4676 | 0,5392 |
781,88076 | 0,93 | 0,5627 | 506,8885 | 0,1701 | 257,7676 | 0,5051 |
798,6954 | 0,95 | 0,5941 | 506,8885 | 0,1664 | 272,7723 | 0,4773 |
815,51004 | 0,97 | 0,6410 | 506,8885 | 0,1628 | 294,9965 | 0,4413 |
823,91736 | 0,98 | 0,6771 | 506,8885 | 0,1609 | 311,9667 | 0,4173 |
Диизопропиловый эфир
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
151,46923 | 0,3 | 0,3252 | 352,7018 | 0,2646 | 104,7597 | 0,9754 |
176,7141 | 0,35 | 0,3331 | 352,7018 | 0,2585 | 107,5555 | 0,9500 |
201,95897 | 0,4 | 0,3421 | 352,7018 | 0,2521 | 110,7195 | 0,9229 |
227,20384 | 0,45 | 0,3520 | 352,7018 | 0,2456 | 114,1688 | 0,8950 |
252,44872 | 0,5 | 0,3625 | 352,7018 | 0,2387 | 117,8740 | 0,8668 |
277,69359 | 0,55 | 0,3738 | 352,7018 | 0,2317 | 121,8604 | 0,8385 |
302,93846 | 0,6 | 0,3862 | 352,7018 | 0,2244 | 126,2077 | 0,8096 |
328,18333 | 0,65 | 0,3999 | 352,7018 | 0,2168 | 131,0518 | 0,7797 |
353,4282 | 0,7 | 0,4157 | 352,7018 | 0,2090 | 136,5848 | 0,7481 |
378,67307 | 0,75 | 0,4341 | 352,7018 | 0,2010 | 143,0566 | 0,7142 |
403,91794 | 0,8 | 0,4563 | 352,7018 | 0,1927 | 150,7751 | 0,6777 |
429,16282 | 0,85 | 0,4883 | 352,7018 | 0,1842 | 161,8321 | 0,6314 |
454,40769 | 0,9 | 0,5289 | 352,7018 | 0,1754 | 175,8278 | 0,5811 |
469,55461 | 0,93 | 0,5627 | 352,7018 | 0,1701 | 187,4144 | 0,5452 |
479,65256 | 0,95 | 0,5941 | 352,7018 | 0,1664 | 198,1230 | 0,5157 |
489,75051 | 0,97 | 0,6410 | 352,7018 | 0,1628 | 214,0466 | 0,4774 |
494,79948 | 0,98 | 0,6771 | 352,7018 | 0,1609 | 226,2439 | 0,4516 |
499,84846 | 0,99 | 0,7348 | 352,7018 | 0,1591 | 245,6858 | 0,4159 |
Изобутилацетат
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
174,411 | 0,3 | 0,3252 | 323,4672 | 0,2646 | 92,6821 | 1,0918 |
203,4795 | 0,35 | 0,3331 | 323,4672 | 0,2585 | 95,2433 | 1,0625 |
232,548 | 0,4 | 0,3421 | 323,4672 | 0,2521 | 98,1385 | 1,0311 |
261,6165 | 0,45 | 0,3520 | 323,4672 | 0,2456 | 101,2955 | 0,9990 |
290,685 | 0,5 | 0,3625 | 323,4672 | 0,2387 | 104,6891 | 0,9666 |
319,7535 | 0,55 | 0,3738 | 323,4672 | 0,2317 | 108,3425 | 0,9340 |
348,822 | 0,6 | 0,3862 | 323,4672 | 0,2244 | 112,3281 | 0,9009 |
377,8905 | 0,65 | 0,3999 | 323,4672 | 0,2168 | 116,7680 | 0,8666 |
406,959 | 0,7 | 0,4157 | 323,4672 | 0,2090 | 121,8355 | 0,8306 |
436,0275 | 0,75 | 0,4341 | 323,4672 | 0,2010 | 127,7561 | 0,7921 |
465,096 | 0,8 | 0,4563 | 323,4672 | 0,1927 | 134,8086 | 0,7506 |
494,1645 | 0,85 | 0,4883 | 323,4672 | 0,1842 | 144,8697 | 0,6985 |
523,233 | 0,9 | 0,5289 | 323,4672 | 0,1754 | 157,5930 | 0,6421 |
540,6741 | 0,93 | 0,5627 | 323,4672 | 0,1701 | 168,1044 | 0,6020 |
552,3015 | 0,95 | 0,5941 | 323,4672 | 0,1664 | 177,7998 | 0,5691 |
563,9289 | 0,97 | 0,6410 | 323,4672 | 0,1628 | 192,1881 | 0,5265 |
569,7426 | 0,98 | 0,6771 | 323,4672 | 0,1609 | 203,1920 | 0,4980 |
575,5563 | 0,99 | 0,7348 | 323,4672 | 0,1591 | 220,7098 | 0,4585 |
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.
4-Метил-4-этилгептан
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,49 | -5,4958 | -6,9119 | 0,0002 | 0,0047 |
323 | 0,53 | -4,6311 | -5,5050 | 0,0010 | 0,0203 |
348 | 0,57 | -3,8968 | -4,3726 | 0,0032 | 0,0682 |
373 | 0,61 | -3,2662 | -3,4545 | 0,0089 | 0,1887 |
398 | 0,66 | -2,7193 | -2,7063 | 0,0211 | 0,4466 |
423 | 0,70 | -2,2411 | -2,0944 | 0,0440 | 0,9321 |
448 | 0,74 | -1,8197 | -1,5933 | 0,0829 | 1,7542 |
473 | 0,78 | -1,4460 | -1,1830 | 0,1432 | 3,0296 |
498 | 0,82 | -1,1124 | -0,8479 | 0,2301 | 4,8694 |
523 | 0,86 | -0,8132 | -0,5754 | 0,3481 | 7,3657 |
Корреляция Риделя
где приведенная температура кипения.
Т | Тr | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,49 | 0,0002 | 0,0040 |
323 | 0,53 | 0,0008 | 0,0169 |
348 | 0,57 | 0,0026 | 0,0559 |
373 | 0,61 | 0,0072 | 0,1529 |
398 | 0,66 | 0,0170 | 0,3596 |
423 | 0,70 | 0,0354 | 0,7489 |
448 | 0,74 | 0,0668 | 1,4132 |
473 | 0,78 | 0,1163 | 2,4620 |
498 | 0,82 | 0,1900 | 4,0200 |
523 | 0,86 | 0,2944 | 6,2295 |
Метод Амброуза-Уолтона.
где
Т | Тr | τ | f(0) | f(1) | f(2) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,49 | 0,51 | -5,5425 | -6,9606 | -0,2667 | 0,0002 | 0,0042 |
323 | 0,53 | 0,47 | -4,6928 | -5,5995 | -0,1817 | 0,0008 | 0,0178 |
348 | 0,57 | 0,43 | -3,9720 | -4,5169 | -0,1136 | 0,0028 | 0,0584 |
373 | 0,61 | 0,39 | -3,3525 | -3,6447 | -0,0619 | 0,0075 | 0,1580 |
398 | 0,66 | 0,34 | -2,8135 | -2,9335 | -0,0251 | 0,0174 | 0,3678 |
423 | 0,70 | 0,30 | -2,3396 | -2,3468 | -0,0014 | 0,0359 | 0,7594 |
448 | 0,74 | 0,26 | -1,9187 | -1,8574 | 0,0111 | 0,0673 | 1,4245 |
473 | 0,78 | 0,22 | -1,5416 | -1,4448 | 0,0147 | 0,1168 | 2,4726 |
498 | 0,82 | 0,18 | -1,2007 | -1,0930 | 0,0119 | 0,1904 | 4,0297 |
523 | 0,86 | 0,14 | -0,8900 | -0,7896 | 0,0052 | 0,2948 | 6,2393 |
орто-Терфенил
Корреляция Ли-Кеслера
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.50 | -5.2241 | -6.4620 | 0.0003 | 0.0097 |
323 | 0.55 | -4.3825 | -5.1146 | 0.0013 | 0.0410 |
348 | 0.59 | -3.6680 | -4.0332 | 0.0042 | 0.1358 |
373 | 0.63 | -3.0545 | -3.1592 | 0.0115 | 0.3706 |
398 | 0.67 | -2.5226 | -2.4494 | 0.0268 | 0.8665 |
423 | 0.71 | -2.0575 | -1.8714 | 0.0553 | 1.7865 |
448 | 0.76 | -1.6478 | -1.4003 | 0.1029 | 3.3223 |
473 | 0.80 | -1.2845 | -1.0169 | 0.1757 | 5.6717 |
498 | 0.84 | -0.9603 | -0.7058 | 0.2792 | 9.0138 |
523 | 0.88 | -0.6696 | -0.4551 | 0.4177 | 13.4859 |
548 | 0.92 | -0.4075 | -0.2549 | 0.5936 | 19.1676 |
573 | 0.97 | -0.1702 | -0.0975 | 0.8075 | 26.0730 |
Корреляция Риделя.
где приведенная температура кипения.
А | В | С | D | θ | αc | ψ |
12.5614 | 12.9203 | -7.0329 | 0.3589 | -0.3589 | 8.0408 | 1.3202 |
Т | Тr | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.50 | 0.0003 | 0.0081 |
323 | 0.55 | 0.0010 | 0.0337 |
348 | 0.59 | 0.0034 | 0.1102 |
373 | 0.63 | 0.0092 | 0.2978 |
398 | 0.67 | 0.0214 | 0.6924 |
423 | 0.71 | 0.0442 | 1.4266 |
448 | 0.76 | 0.0826 | 2.6671 |
473 | 0.80 | 0.1428 | 4.6095 |
498 | 0.84 | 0.2316 | 7.4786 |
523 | 0.88 | 0.3573 | 11.5377 |
548 | 0.92 | 0.5300 | 17.1141 |
573 | 0.97 | 0.7633 | 24.6459 |
Корреляция Амброуза-Уолтона.
где
Т | Тr | τ | f(0) | f(1) | f(2) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.50 | 0.50 | -5.2753 | -6.5233 | -0.2398 | 0.0003 | 0.0085 |
323 | 0.55 | 0.45 | -4.4488 | -5.2252 | -0.1580 | 0.0011 | 0.0354 |
348 | 0.59 | 0.41 | -3.7474 | -4.1942 | -0.0939 | 0.0035 | 0.1145 |
373 | 0.63 | 0.37 | -3.1441 | -3.3643 | -0.0466 | 0.0095 | 0.3063 |
398 | 0.67 | 0.33 | -2.6189 | -2.6881 | -0.0143 | 0.0218 | 0.7053 |
423 | 0.71 | 0.29 | -2.1567 | -2.1304 | 0.0051 | 0.0447 | 1.4425 |
448 | 0.76 | 0.24 | -1.7458 | -1.6652 | 0.0137 | 0.0831 | 2.6832 |
473 | 0.80 | 0.20 | -1.3771 | -1.2726 | 0.0141 | 0.1432 | 4.6243 |
498 | 0.84 | 0.16 | -1.0434 | -0.9374 | 0.0089 | 0.2321 | 7.4925 |
523 | 0.88 | 0.12 | -0.7387 | -0.6476 | 0.0012 | 0.3577 | 11.5502 |
548 | 0.92 | 0.08 | -0.4577 | -0.3933 | -0.0060 | 0.5300 | 17.1138 |
573 | 0.97 | 0.03 | -0.1958 | -0.1658 | -0.0080 | 0.7622 | 24.6097 |
Диизопропиловый эфир
Корреляция Ли-Кесслера.
Корреляция Ли-Кесслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,60 | -3,5340 | -3,8378 | 0,0083 | 0,2362 |
323 | 0,65 | -2,8377 | -2,8640 | 0,0229 | 0,6517 |
348 | 0,70 | -2,2473 | -2,1021 | 0,0531 | 1,5090 |
373 | 0,75 | -1,7411 | -1,5042 | 0,1072 | 3,0439 |
398 | 0,80 | -1,3029 | -1,0355 | 0,1937 | 5,4997 |
423 | 0,85 | -0,9203 | -0,6697 | 0,3200 | 9,0883 |
448 | 0,90 | -0,5837 | -0,3867 | 0,4915 | 13,9596 |
Корреляция Риделя