Xreferat.com » Рефераты по химии » Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Теплоемкость


Теплоемкость есть свойство вещества, характеризующее отношение количества тепла, сообщенного этому веществу, к вызванному им изменению температуры. Согласно более строгому определению, теплоемкость - термодинамическая величина, определяемая выражением


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении, (3.1)


где Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении - количество теплоты, сообщенное системе и вызвавшее изменение ее температуры на Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении.

Знание теплоемкости необходимо для выполнения самых разнообразных расчетов, например, при расчете тепловых балансов, при проектировании всевозможной теплообменной аппаратуры и реакторов, при расчете химического равновесия и пр. Знание температурной зависимости теплоемкости необходимо при определении энтропии вещества, изучение теплоемкости вещества несет важную информацию о строении его молекул и пр.

При практических расчетах используются следующие понятия:

средняя теплоемкость - это отношение конечных разностей Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении;

истинная теплоемкость - это отношение бесконечно малых величин Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении;

теплоемкость при постоянном объеме - соответствует процессу подвода тепла при постоянном объеме, когда не совершается работа расширения и количество тепла соответствует изменению внутренней энергии


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении; (3.2)


теплоемкость при постоянном давлении


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении (3.3)


соответствует процессу подвода тепла при постоянном давлении, когда повышение температуры приводит к изменению объема и, таким образом, одновременно совершается некоторая работа расширения Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении. Поскольку при изобарическом нагревании часть тепла помимо увеличения внутренней энергии идет на работу расширения, то Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении.

Для идеального газа


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении, (3.4)


где R – газовая постоянная.

На величину теплоемкости влияет природа вещества. Так, газы со сходным строением молекул имеют близкие значения теплоемкостей. С усложнением строения молекул теплоемкость, как правило, возрастает. Повышение температуры также обычно приводит к росту теплоемкости. Температурную зависимость теплоемкости нельзя получить на основе законов термодинамики, ее определяют опытным путем. Зависимость теплоемкости от температуры имеет достаточно сложный вид, для описания ее в относительно узком интервале температур в большинстве случаев используют степенные уравнения вида


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении (3.5)


или

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении. (3.6)


Значения коэффициентов этих уравнений для многих веществ можно найти в [6].

Влияние температуры на теплоемкость жидкости меньше, чем на теплоемкость газов. Теплоемкость твердых тел при низких температурах резко уменьшается и стремится к нулю при приближении температуры к абсолютному нулю.

Теплоемкость многоатомных газов, находящихся под небольшими давлениями, практически зависит только от температуры (у одноатомных, идеальных газов она постоянна). Теплоемкость реальных газов меняется и с температурой, и с давлением, причем с повышением температуры эффект воздействия давления уменьшается. Влияние давления велико вблизи кривой насыщения, в сверхкритической и особенно в критической области, так как в критической точке значение Cv проходит через максимум, а Cp стремится к бесконечности. Влиянием давления на теплоемкость твердых тел можно пренебречь. Теплоемкость жидкостей с давлением меняется незначительно; только вблизи кривой насыщения и более всего в критической области влияние давления становится существенным.

Экспериментальное определение теплоемкости обычно проводят при постоянном давлении, и потому в справочной литературе чаще приводятся значения Cр. В практике химических расчетов также чаще используются теплоемкости при постоянном давлении, поэтому в “Пособии” нами рассмотрены методы их прогнозирования. Ниже приведены методы прогнозирования теплоемкости при постоянном давлении, равном стандартному (1 физическая атмосфера) - Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении.

При оценочных расчетах можно считать, что для большинства жидкостей их удельная теплоемкость лежит в пределах от 1,7 Дж/(гЧК) до 2,5 Дж/(гЧК). Исключение составляют H2O и NH3, для которых удельная теплоемкость равна примерно 4 Дж/(гЧК), а также многие галогенпроизводные органических соединений, для которых удельная теплоемкость составляет 0,6–1,5 Дж/(гЧК). Теплоемкость насыщенного пара при сравнительно небольших давлениях можно принять равной 2/3 от теплоемкости жидкости. Теплоемкость веществ, находящихся в твердом состоянии (при температурах не очень низких), можно считать примерно в 2 раза большей теплоемкости того же вещества в газообразном состоянии.


3.1. Расчет теплоемкости органических веществ

методом Бенсона [5-7, 17-18]


В табл. 1.2 приведены значения групповых вкладов для расчета теплоемкостей веществ, находящихся в состоянии идеального газа, при температурах, кратных 100 К. Расчет Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении при указанных температурах выполняется аналогично прогнозированию энтальпии образования и энтропии соединений путем суммирования парциальных вкладов схемы Бенсона и введением соответствующих поправок. В отличие от энтропии при расчете теплоемкости веществ используются только те поправки, которые приведены в табл. 1.2. При расчете теплоемкости следует иметь в виду, что таблица Бенсона составлена таким образом, что для каждого из парциальных вкладов в соседних столбцах корректной является линейная интерполяция. Последний прием используется при вычислении теплоемкостей веществ, находящихся при температурах, которые не кратны 100 К.

Расчет теплоемкости методом Бенсона иллюстрируется примером 3.1.

Пример 3.1

Методом Бенсона рассчитать теплоемкость изобутилбензола в идеально-газовом состоянии (Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении) при 300, 400, 500, 600, 800 и 1000 К. Представить графически и аналитически температурную зависимость Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении.

Рассчитать теплоемкость Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении изобутилбензола при 325,0, 487,5 и 780,0 К, используя возможности метода Бенсона и результаты аппроксимации Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении от температуры. Сопоставить полученные результаты.

Решение

1. Рассчитываются теплоемкости при заданных температурах. Результаты расчета для 300, 400, 500, 600 и 800 К приведены в табл. 3.1.

Температурная зависимость теплоемкости имеет нелинейный характер и иллюстрируется рис. 3.1. Там же дан вид аппроксимирующего уравнения. Из рисунка видно, что принятым в таблицах Бенсона температурным диапазонам, действительно, свойственен близкий к линейному вид для температурных зависимостей теплоемкости.

2. Вычисляется теплоемкость при заданных температурах.

T = 325,0 K


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = (228,7–174,25)/100Ч25+174,25 = 187,9 Дж/(мольЧК);


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = –0,0003Ч3252 +0,7339Ч325–17,615 = 189,2 Дж/(мольЧК);


Расхождение в оценках: (189,2–187,9)/187,9Ч100 = 0,7 % отн.


T = 487,5 K


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = (277,15-228,7)/100Ч87,5+228,7 = 271,1 Дж/(мольЧК);


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = –0,0003Ч487,52 +0,7339Ч487,5–17,615 = 268,9 Дж/(мольЧК);


Расхождение в оценках: -0,8 % отн.

T = 780,0 K


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = (374,63–315,16)/200Ч180+315,16 = 368,7 Дж/(мольЧК);


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = –0,0003Ч7802 + 0,7339Ч780–17,615 = 372,3 Дж/(мольЧК).


Расхождение в оценках: 1 % отн.


Таблица 3.1

Тип атома

или группы

Кол-во Теплоемкость в Дж/(моль·К) при температуре, К


300 400 500 600 800


Парц. вклад

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Парц. вклад

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Парц. вклад

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Парц. вклад

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Парц. вклад

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

CH3–(C) 2 25,91 51,82 32,82 65,64 39,95 79,9 45,17 90,34 54,5 90,34
CH–(3C) 1 19,00 19,00 25,12 25,12 30,01 30,01 33,7 33,7 38,97 38,97
CH2–(С,Cb) 1 24,45 24,45 31,85 31,85 37,59 37,59 41,9 41,9 48,1 48,1
Cb-(H) 5 13,56 67,80 18,59 92,95 22,85 114,25 26,37 131,85 31,56 157,8
Cb–(C) 1 11,18 11,18 13,14 13,14 15,4 15,40 17,37 17,37 20,76 20,76
10
174,25
228,7
277,15
315,16
374,63

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Рис. 3.1. Температурная зависимость идеально-газовой теплоемкости изобутилбензола

Таким образом, прогнозирование теплоемкости при температурах, которые не кратны 100 К, может практически с равным успехом осуществляться как линейной интерполяцией “соседних” значений теплоемкостей при температурах, кратных 100 К, так и на основе аппроксимирующего их уравнения.


3.2. Теплоемкость органических веществ,

находящихся при повышенных давлениях [6]


Экспериментальные сведения о теплоемкости при высоких давлениях являются ограниченными. Поэтому прогнозирование теплоемкости оказывается неизбежным в большинстве практических расчетов. Поскольку речь идет о свойстве веществ в реальном состоянии, методы прогнозирования основаны на принципе соответственных состояний. При массовых расчетах широко используется подход, основанный на разложении Питцера, которое для теплоемкости принимает вид


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении, (3.7)


где  - ацентрический фактор,

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении- поправка к теплоемкости на давление, характеризующая поведение простого вещества,

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении- функция отклонения в поведении рассматриваемого вещества от поведения простого вещества,

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении - идеально-газовая теплоемкость вещества при рассматриваемой температуре,

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении - искомая теплоемкость,

R - газовая постоянная, равная 8,31441 Дж/(мольЧК), или 1,98725 кал/(мольЧК).

Значения Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлениии Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлениипредставлены в таблицах Ли-Кеслера (табл. 3.2-3.3) как функции приведенной температуры и давления. Таблицы Ли-Кеслера составлены на основе уравнения состояния Бенедикта-Уэбба-Рубина с соблюдением общепринятых принципов, т.е. между любыми соседними значениями в столбцах или строках таблицы корректной является линейная интерполяция. В таблицах область, лежащая выше линии бинодали (в таблицах это жирная ломаная линия), принадлежит жидкому состоянию вещества, ниже - газообразному состоянию.

Расчет теплоемкости иллюстрируется примером 3.2.

Пример 3.2

Рассчитать теплоемкость (Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении) изобутилбензола при давлении, изменяющемся от 0,31 до 150 атм, и при температурах 325,0, 487,5 и 780,0 К. Дать графическую зависимость изотерм и выполнить их анализ. Указать фазовые состояния изобутилбензола при рассматриваемых параметрах. Критические температура, давление и ацентрический фактор изобутилбензола равны: 650 К, 31 атм и 0,378.

Изотермические изменения теплоемкости, рассчитанные по уравнению

Значения для простого вещества Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Tr Pr

0,010 0,050 0,100 0,200 0,400 0,600 0,800
0,30 2,805 2,807 2,809 2,814 2,830 2,842 2,854
0,35 2,808 2,810 2,812 2,815 2,823 2,835 2,844
0,40 2,925 2,926 2,928 2,933 2,935 2,940 2,945
0,45 2,989 2,990 2,990 2,991 2,993 2,995 2,997
0,50 3,006 3,005 3,004 3,003 3,001 3,000 2,998
0,55 0,118 3,002 3,000 2,997 2,990 2,984 2,978
0,60 0,089 3,009 3,006 2,999 2,986 2,974 2,963
0,65 0,069 0,387 3,047 3,036 3,014 2,993 2,973
0,70 0,054 0,298 0,687 3,138 3,099 3,065 3,033
0,75 0,044 0,236 0,526 3,351 3,284 3,225 3,171
0,80 0,036 0,191 0,415 1,032 3,647 3,537 3,440
0,85 0,030 0,157 0,336 0,794 4,404 4,158 3,957
0,90 0,025 0,131 0,277 0,633 1,858 5,679 5,095
0,93 0,023 0,118 0,249 0,560 1,538 4,208 6,720
0,95 0,021 0,111 0,232 0,518 1,375 3,341 9,316
0,97 0,020 0,104 0,217 0,480 1,240 2,778 9,585
0,98 0,019 0,101 0,210 0,463 1,181 2,563 7,350
0,99 0,019 0,098 0,204 0,447 1,126 2,378 6,038
1,00 0,018 0,095 0,197 0,431 1,076 2,218 5,156
1,01 0,018 0,092 0,191 0,417 1,029 2,076 4,516
1,02 0,017 0,089 0,185 0,403 0,986 1,951 4,025
1,05 0,016 0,082 0,169 0,365 0,872 1,648 3,047
1,10 0,014 0,071 0,147 0,313 0,724 1,297 2,168
1,15 0,012 0,063 0,128 0,271 0,612 1,058 1,670
1,20 0,011 0,055 0,113 0,237 0,525 0,885 1,345
1,30 0,009 0,044 0,089 0,185 0,400 0,651 0,946
1,40 0,007 0,036 0,072 0,149 0,315 0,502 0,711
1,50 0,006 0,029 0,060 0,122 0,255 0,399 0,557
1,60 0,005 0,025 0,050 0,101 0,210 0,326 0,449
1,70 0,004 0,021 0,042 0,086 0,176 0,271 0,371
1,80 0,004 0,018 0,036 0,073 0,150 0,229 0,311
1,90 0,003 0,016 0,031 0,063 0,129 0,196 0,265
2,00 0,003 0,014 0,027 0,055 0,112 0,170 0,229
2,20 0,002 0,011 0,021 0,043 0,086 0,131 0,175
2,40 0,002 0,009 0,017 0,034 0,069 0,104 0,138
2,60 0,001 0,007 0,014 0,028 0,056 0,084 0,112
2,80 0,001 0,006 0,012 0,023 0,046 0,070 0,093
3,00 0,001 0,005 0,010 0,020 0,039 0,058 0,078
3,50 0,001 0,003 0,007 0,013 0,027 0,040 0,053
4,00 0,001 0,002 0,005 0,010 0,019 0,029 0,038

Таблица 3.2

состояния Ли-Кеслера

Pr
1,000 1,200 1,500 2,000 3,000 5,000 7,000 10,000
2,866 2,878 2,896 2,927 2,989 3,122 3,257 3,466
2,853 2,861 2,875 2,897 2,944 3,042 3,145 3,313
2,951 2,956 2,965 2,979 3,014 3,085 3,164 3,293
2,999 3,002 3,006 3,014 3,032 3,079 3,135 3,232
2,997 2,996 2,995 2,995 2,999 3,019 3,054 3,122
2,973 2,968 2,961 2,951 2,938 2,934 2,947 2,988
2,952 2,942 2,927 2,907 2,874 2,840 2,831 2,847
2,955 2,938 2,914 2,878 2,822 2,753 2,720 2,709
3,003 2,975 2,937 2,881 2,792 2,681 2,621 2,582
3,122 3,076 3,015 2,928 2,795 2,629 2,537 2,469
3,354 3,277 3,176 3,038 2,838 2,601 2,473 2,373
3,790 3,647 3,470 3,240 2,931 2,599 2,427 2,292
4,677 4,359 4,000 3,585 3,096 2,626 2,399 2,227
5,766 5,149 4,533 3,902 3,236 2,657 2,392 2,195
7,127 6,010 5,050 4,180 3,351 2,684 2,391 2,175
10,011 7,451 5,785 4,531 3,486 2,716 2,393 2,159
13,270 8,611 6,279 4,743 3,560 2,733 2,395 2,151
21,948 10,362 6,897 4,983 3,641 2,752 2,398 2,144
****** 13,281 7,686 5,255 3,729 2,773 2,401 2,138
22,295 18,967 8,708 5,569 3,821 2,794 2,405 2,131
13,184 31,353 10,062 5,923 3,920 2,816 2,408 2,125
6,458 20,234 16,457 7,296 4,259 2,891 2,425 2,110
3,649 6,510 13,256 9,787 4,927 3,033 2,462 2,093
2,553 3,885 6,985 9,094 5,535 3,186 2,508 2,083
1,951 2,758 4,430 6,911 5,710 3,326 2,555 2,079
1,297 1,711 2,458 3,850 4,793 3,452 2,628 2,077
0,946 1,208 1,650 2,462 3,573 3,282 2,626 2,068
0,728 0,912 1,211 1,747 2,647 2,917 2,525 2,038
0,580 0,719 0,938 1,321 2,016 2,508 2,347 1,978
0,475 0,583 0,752 1,043 1,586 2,128 2,130 1,889
0,397 0,484 0,619 0,848 1,282 1,805 1,907 1,778
0,336 0,409 0,519 0,706 1,060 1,538 0,696 1,656
0,289 0,350 0,443 0,598 0,893 1,320 1,505 1,531
0,220 0,265 0,334 0,446 0,661 0,998 1,191 1,292
0,173 0,208 0,261 0,347 0,510 0,779 0,956 1,086
0,140 0,168 0,210 0,278 0,407 0,624 0,780 0,917
0,116 0,138 0,172 0,227 0,332 0,512 0,647 0,779
0,097 0,116 0,144 0,190 0,277 0,427 0,545 0,668
0,066 0,079 0,098 0,128 0,187 0,289 0,374 0,472
0,048 0,057 0,071 0,093 0,135 0,209 0,272 0,350

Изотермические изменения теплоемкости, рассчитанные по уравнению


Значения для простого вещества Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Tr Pr

0,010 0,050 0,100 0,200 0,400 0,600 0,800
0,30 8,462 8,445 8,424 8,381 8,281 8,192 8,102
0,35 9,775 9,762 9,746 9,713 9,646 9,568 9,499
0,40 11,494 11,484 11,471 11,438 11,394 11,343 11,291
0,45 12,651 12,643 12,633 12,613 12,573 12,532 12,492
0,50 13,111 13,106 13,099 13,084 13,055 13,025 12,995
0,55 0,511 13,035 13,030 13,021 13,002 12,981 12,961
0,60 0,345 12,679 12,675 12,668 12,653 12,637 12,620
0,65 0,242 1,518 12,148 12,145 12,137 12,128 12,117
0,70 0,174 1,026 2,968 11,557 11,564 11,563 11,559
0,75 0,129 0,726 1,747 10,967 10,995 11,011 11,019
0,80 0,097 0,532 1,212 3,511 10,490 10,536 10,566
0,85 0,075 0,399 0,879 2,247 9,999 10,153 10,245
0,90 0,058 0,306 0,658 1,563 5,486 9,793 10,180
0,93 0,050 0,263 0,560 1,289 3,890 ****** 10,285
0,95 0,046 0,239 0,505 1,142 3,215 9,389 9,993
0,97 0,042 0,217 0,456 1,018 2,712 6,588 ******
0,98 0,040 0,207 0,434 0,962 2,506 5,711 ******
0,99 0,038 0,198 0,414 0,911 2,324 5,027 ******
1,00 0,037 0,189 0,394 0,863 2,162 4,477 10,511
1,01 0,035 0,181 0,376 0,819 2,016 4,026 8,437
1,02 0,034 0,173 0,359 0,778 1,884 3,648 7,044
1,05 0,030 0,152 0,313 0,669 1,559 2,812 4,679
1,10 0,024 0,123 0,252 0,528 1,174 1,968 2,919
1,15 0,020 0,101 0,205 0,424 0,910 1,460 2,048
1,20 0,016 0,083 0,168 0,345 0,722 1,123 1,527
1,30 0,012 0,058 0,116 0,235 0,476 0,175 0,938
1,40 0,008 0,042 0,083 0,166 0,329 0,484 0,624
1,50 0,006 0,030 0,061 0,120 0,235 0,342 0,437
1,60 0,005 0,023 0,045 0,089 0,173 0,249 0,317
1,70 0,003 0,017 0,034 0,068 0,130 0,187 0,236
1,80 0,003 0,013 0,027 0,052 0,100 0,143 0,180
1,90 0,002 0,011 0,021 0,041 0,078 0,111 0,140
2,00 0,002 0,008 0,017 0,032 0,062 0,088 0,110
2,20 0,001 0,005 0,011 0,021 0,040 0,057 0,072
2,40 0,001 0,004 0,007 0,014 0,028 0,039 0,049
2,60 0,001 0,003 0,005 0,010 0,020 0,028 0,035
2,80 0,000 0,002 0,004 0,008 0,014 0,021 0,026
3,00 0,000 0,001 0,003 0,006 0,011 0,016 0,020
3,50 0,000 0,001 0,002 0,003 0,006 0,009 0,012
4,00 0,000 0,001 0,001 0,002 0,004 0,006 0,008

Таблица 3.3

состояния Ли-Кеслера


Pr
1,000 1,200 1,500 2,000 3,000 5,000 7,000 10,000
8,011 7,920 7,785 7,558 7,103 6,270 5,372 4,020
9,430 9,360 9,256 9,080 8,728 8,013 7,290 6,285
11,240 11,188 11,110 10,980 10,709 10,170 9,625 8,803
12,451 12,409 12,347 12,243 12,029 11,592 11,183 10,533
12,964 12,933 12,886 12,805 12,639 12,288 11,946 11,419
12,939 12,917 12,882 12,823 12,695 12,407 12,103 11,673
12,589 12,574 12,550 12,506 12,407 12,165 11,905 11,526
12,105 12,092 12,060 12,026 11,943 11,728 11,494 11,141
11,553 11,536 11,524 11,495 11,416 11,208 10,985 10,661
11,024 11,022 11,013 10,986 10,898 10,677 10,448 10,132
10,583 10,590 10,587 10,556 10,446 10,176 9,917 9,591
10,297 10,321 10,324 10,278 10,111 9,740 9,433 9,075
10,349 10,409 10,401 10,279 9,940 9,389 8,999 8,592
10,769 10,875 10,801 10,523 9,965 9,225 8,766 8,322
11,420 11,607 11,387 10,865 10,055 9,136 8,621 8,152
13,001 ****** 12,498 11,445 10,215 9,061 8,485 7,986
****** ****** ****** 11,856 10,323 9,037 8,420 7,905
****** ****** ****** 12,388 10,457 9,011 8,359 7,826
****** ****** ****** 13,081 10,617 8,990 8,293 7,747
****** ****** ****** ****** 10,805 8,973 8,236 7,670
****** ****** ****** ****** 11,024 8,960 8,182 7,595
7,173 2,277 ****** ****** 11,852 8,939 8,018 7,377
3,877 4,002 3,927 ****** ****** 8,933 7,759 7,031
2,587 2,844 2,236 7,716 12,812 8,849 7,504 6,702
1,881 2,095 1,962 2,965 9,494 8,508 7,206 6,384
1,129 1,264 1,327 1,288 3,855 6,758 6,365 5,735
0,743 0,833 0,904 0,905 1,652 4,524 5,193 5,035
0,517 0,580 0,639 0,666 0,907 2,823 3,944 4,289
0,374 0,419 0,466 0,499 0,601 1,755 2,871 3,545
0,278 0,312 0,349 0,380 0,439 1,129 2,060 2,867
0,212 0,238 0,267 0,296 0,337 0,764 1,483 2,287
0,164 0,185 0,209 0,234 0,267 0,545 1,085 1,817
0,130 0,146 0,166 0,187 0,217 0,407 0,812 1,466
0,085 0,096 0,110 0,126 0,150 0,256 0,492 0,941
0,058 0,066 0,076 0,089 0,109 0,180 0,329 0,644
0,042 0,048 0,056 0,066 0,084 0,137 0,239 0,466
0,031 0,036 0,042 0,051 0,067 0,110 0,187 0,356
0,024 0,028 0,033 0,041 0,055 0,092 0,153 0,285
0,015 0,017 0,021 0,026 0,038 0,067 0,108 0,190
0,010 0,012 0,015 0,019 0,029 0,054 0,085 0,146

Решение

Рассчитываются приведенные температуры:

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = 325/650 =0,50; Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = 487,5/650 =0,75; Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = 780/650 =1,20.

При полученных приведенных температурах и значениях приведенных давлений таблиц Ли-Кеслера вычисляются значения Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении. Необходимые для расчета величины Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении получены в примере 3.1. Для Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении и Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = 0,01 имеем:


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении = 187,9 + 8,31441Ч(3,006+0,378Ч13,111) = 254,1 Дж/(мольЧК).

Фрагмент результатов расчета приведен в табл. 3.4 и 3.5, где жирным шрифтом выделены сведения, относящиеся к жидкому состоянию изобутилбензола.

3. Зависимость теплоемкости от давления при избранных температурах приведена на рис. 3.2. Характер полученных графических зависимостей различен для изотерм, принадлежащих жидкому и газообразному состояниям вещества. Теплоемкость жидкости мало зависит от давления, что очевидно. Теплоемкость газа в закритической области возрастает с увеличением давления до некоторого уровня, а затем начинает падать, т.е. зависимость носит экстремальный характер. Для докритической изотермы резкое изменение теплоемкости происходит при изменении фазового состояния вещества.


Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Рис. 3.2. Зависимость теплоемкости изобутилбензола от давления при 325, 487,5 и 780 К

Таблица 3.4

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

при приведенном давлении, Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении

при приведенном давлении, Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении


0,010 0,050 0,100 0,200 0,400 0,010 0,050 0,100 0,200 0,400
0,50 3,006 3,005 3,004 3,003 3,001 13,111 13,106 13,099 13,084 13,055

0,010 0,050 0,100 0,200 0,400 0,010 0,050 0,100 0,200 0,400
0,75 0,044 0,236 0,526 3,351 3,284 0,129 0,726 1,747 10,967 10,995
1,20 0,011 0,055 0,113 0,237 0,525 0,016 0,083 0,168 0,345 0,722

Таблица 3.5

T, K

Теплоемкость органических веществ и ее прогнозирование методом Бенсона и при повышенном давлении, Дж/(мольЧК), при давлении, атм


0,31 1,55 3,1 6,2 12,4 18,6 24,8 31 37,2 46,5
325,0 254,00 253,97 253,94 253,89 253,78 253,68 253,56 253,46 253,35 253,20
487,5 270,70 274,17 279,79 332,25 331,79 331,35 330,92 330,53 330,14 329,61
780,0 368,68 369,25 370,00 371,59 375,17 379,42 384,52 390,67 398,05 411,53
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

Похожие рефераты: