Прогнозирование термодинамических свойств 2,3,4-Триметилпентана, 2-Изопропил-5-метилфенола, 1-Метилэтилметаноата и 1,4-Диаминобутана
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.
2,3,4-Триметилпентан
в промежутке температур от 298 до 450К вычислим по формуле:
В промежутке температур от 450 до 560 К вычислим по формуле:
В промежутке температур от 298 до 560 К вычислим Г по формуле:
Находим масштабирующий параметр:
Полученные результаты сведем в таблицу:
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
169.45 | 0.3 | 0.3252 | 382.6102 | 0.2646 | 124.4114 | 0.9182 |
197.69 | 0.35 | 0.3331 | 0.2585 | 127.4534 | 0.8963 | |
225.93 | 0.4 | 0.3421 | 0.2521 | 130.9062 | 0.8726 | |
254.17 | 0.45 | 0.3520 | 0.2456 | 134.6684 | 0.8483 | |
282.41 | 0.5 | 0.3625 | 0.2387 | 138.7024 | 0.8236 | |
310.65 | 0.55 | 0.3738 | 0.2317 | 143.0345 | 0.7986 | |
338.89 | 0.6 | 0.3862 | 0.2244 | 147.7551 | 0.7731 | |
367.14 | 0.65 | 0.3999 | 0.2168 | 153.0184 | 0.7465 | |
395.38 | 0.7 | 0.4157 | 0.2090 | 159.0426 | 0.7183 | |
423.62 | 0.75 | 0.4341 | 0.2010 | 166.1099 | 0.6877 | |
451.86 | 0.8 | 0.4563 | 0.1927 | 174.5664 | 0.6544 | |
480.10 | 0.85 | 0.4883 | 0.1842 | 186.8126 | 0.6115 | |
508.34 | 0.9 | 0.5289 | 0.1754 | 202.3516 | 0.5645 | |
525.29 | 0.93 | 0.5627 | 0.1701 | 215.2847 | 0.5306 | |
536.58 | 0.95 | 0.5941 | 0.1664 | 227.3000 | 0.5026 | |
547.88 | 0.97 | 0.6410 | 0.1628 | 245.2573 | 0.4658 | |
553.53 | 0.98 | 0.6771 | 0.1609 | 259.0677 | 0.4409 | |
559.18 | 0.99 | 0.7348 | 0.1591 | 281.1498 | 0.4063 |
2-Изопропил-5-метилфенол
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
211,0432 | 0,3 | 0,3252 | 365,2665 | 0,2646 | 100,5086 | 1,4946 |
246,2171 | 0,35 | 0,3331 | 0,2585 | 103,3972 | 1,4529 | |
281,391 | 0,4 | 0,3421 | 0,2521 | 106,6587 | 1,4084 | |
316,5648 | 0,45 | 0,352 | 0,2456 | 110,2157 | 1,363 | |
351,7387 | 0,5 | 0,3625 | 0,2387 | 114,0423 | 1,3173 | |
386,9126 | 0,55 | 0,3738 | 0,2317 | 118,1648 | 1,2713 | |
422,0864 | 0,6 | 0,3862 | 0,2244 | 122,6636 | 1,2247 | |
457,2603 | 0,65 | 0,3999 | 0,2168 | 127,674 | 1,1766 | |
492,4342 | 0,7 | 0,4157 | 0,209 | 133,3879 | 1,1262 | |
527,6081 | 0,75 | 0,4341 | 0,201 | 140,0556 | 1,0726 | |
562,7819 | 0,8 | 0,4563 | 0,1927 | 147,9872 | 1,0151 | |
597,9558 | 0,85 | 0,4883 | 0,1842 | 159,2515 | 0,9433 | |
633,1297 | 0,9 | 0,5289 | 0,1754 | 173,4815 | 0,8659 | |
654,234 | 0,93 | 0,5627 | 0,1701 | 185,211 | 0,8111 | |
668,3035 | 0,95 | 0,5941 | 0,1664 | 196,0056 | 0,7664 | |
682,3731 | 0,97 | 0,641 | 0,1628 | 211,9897 | 0,7086 | |
689,4079 | 0,98 | 0,6771 | 0,1609 | 224,1926 | 0,6701 | |
696,4426 | 0,99 | 0,7348 | 0,1591 | 243,5919 | 0,6167 |
1-Метилэтилметаноат
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
155,9893 | 0,3 | 0,3252 | 276,6765 | 0,2646 | 82,8321 | 1,0637 |
181,9875 | 0,35 | 0,3331 | 276,6765 | 0,2585 | 85,0258 | 1,0362 |
207,9857 | 0,4 | 0,3421 | 276,6765 | 0,2521 | 87,5090 | 1,0068 |
233,9839 | 0,45 | 0,3520 | 276,6765 | 0,2456 | 90,2161 | 0,9766 |
259,9821 | 0,5 | 0,3625 | 276,6765 | 0,2387 | 93,1236 | 0,9461 |
285,9803 | 0,55 | 0,3738 | 276,6765 | 0,2317 | 96,2511 | 0,9154 |
311,9785 | 0,6 | 0,3862 | 276,6765 | 0,2244 | 99,6616 | 0,8841 |
337,9767 | 0,65 | 0,3999 | 276,6765 | 0,2168 | 103,4621 | 0,8516 |
363,975 | 0,7 | 0,4157 | 276,6765 | 0,2090 | 107,8038 | 0,8173 |
389,9732 | 0,75 | 0,4341 | 276,6765 | 0,2010 | 112,8834 | 0,7805 |
415,9714 | 0,8 | 0,4563 | 276,6765 | 0,1927 | 118,9433 | 0,7407 |
441,9696 | 0,85 | 0,4883 | 276,6765 | 0,1842 | 127,6322 | 0,6903 |
467,9678 | 0,9 | 0,5289 | 276,6765 | 0,1754 | 138,6327 | 0,6355 |
483,5667 | 0,93 | 0,5627 | 276,6765 | 0,1701 | 147,7439 | 0,5964 |
493,966 | 0,95 | 0,5941 | 276,6765 | 0,1664 | 156,1684 | 0,5642 |
504,3653 | 0,97 | 0,6410 | 276,6765 | 0,1628 | 168,7011 | 0,5223 |
509,5649 | 0,98 | 0,6771 | 276,6765 | 0,1609 | 178,3045 | 0,4941 |
514,7646 | 0,99 | 0,7348 | 276,6765 | 0,1591 | 193,6158 | 0,4551 |
1,4-Диаминобутан
T, К | Tr | Vr(0) | Vsc | Г | Vs | ρs ,г/см3 |
189,1016 | 0,3 | 0,3252 | 291,3679 | 0,2646 | 81,3137 | 1,0841 |
220,6186 | 0,35 | 0,3331 | 291,3679 | 0,2585 | 83,6189 | 1,0542 |
252,1355 | 0,4 | 0,3421 | 291,3679 | 0,2521 | 86,2227 | 1,0224 |
283,6524 | 0,45 | 0,3520 | 291,3679 | 0,2456 | 89,0623 | 0,9898 |
315,1694 | 0,5 | 0,3625 | 291,3679 | 0,2387 | 92,1162 | 0,9570 |
346,6863 | 0,55 | 0,3738 | 291,3679 | 0,2317 | 95,4055 | 0,9240 |
378,2032 | 0,6 | 0,3862 | 291,3679 | 0,2244 | 98,9946 | 0,8905 |
409,7202 | 0,65 | 0,3999 | 291,3679 | 0,2168 | 102,9922 | 0,8559 |
441,2371 | 0,7 | 0,4157 | 291,3679 | 0,2090 | 107,5525 | 0,8196 |
472,754 | 0,75 | 0,4341 | 291,3679 | 0,2010 | 112,8761 | 0,7810 |
504,271 | 0,8 | 0,4563 | 291,3679 | 0,1927 | 119,2119 | 0,7395 |
535,7879 | 0,85 | 0,4883 | 291,3679 | 0,1842 | 128,2239 | 0,6875 |
567,3048 | 0,9 | 0,5289 | 291,3679 | 0,1754 | 139,6127 | 0,6314 |
586,215 | 0,93 | 0,5627 | 291,3679 | 0,1701 | 149,0076 | 0,5916 |
598,8218 | 0,95 | 0,5941 | 291,3679 | 0,1664 | 157,6605 | 0,5591 |
611,4286 | 0,97 | 0,6410 | 291,3679 | 0,1628 | 170,4832 | 0,5171 |
617,7319 | 0,98 | 0,6771 | 291,3679 | 0,1609 | 180,2785 | 0,4890 |
624,0353 | 0,99 | 0,7348 | 291,3679 | 0,1591 | 195,8580 | 0,4501 |
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.
2,3,4-Триметилпентан
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Давление Pvp определяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,r и критического давления данного вещества. Критическое давление определяем методом Лидерсена, поскольку для данного вещества экспериментальные данные отсутствуют.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.53 | -4.8004 | -5.8583 | 0.0014 | 0.0359 |
323 | 0.57 | -4.0076 | -4.6363 | 0.0045 | 0.1148 |
348 | 0.62 | -3.3344 | -3.6614 | 0.0117 | 0.3025 |
373 | 0.66 | -2.7559 | -2.8772 | 0.0265 | 0.6844 |
398 | 0.70 | -2.2529 | -2.2418 | 0.0532 | 1.3723 |
423 | 0.75 | -1.8109 | -1.7232 | 0.0969 | 2.4988 |
448 | 0.79 | -1.4183 | -1.2962 | 0.1634 | 4.2121 |
473 | 0.84 | -1.0658 | -0.9406 | 0.2589 | 6.6750 |
498 | 0.88 | -0.7456 | -0.6397 | 0.3908 | 10.0737 |
523 | 0.93 | -0.4510 | -0.3791 | 0.5678 | 14.6373 |
Корреляция Риделя
где - приведенная температура кипения.
Т | Тr | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,53 | 0.0014 | 0.0353 |
323 | 0,57 | 0.0044 | 0.1130 |
348 | 0,62 | 0.0116 | 0.2980 |
373 | 0,66 | 0.0262 | 0.6749 |
398 | 0,70 | 0.0526 | 1.3551 |
423 | 0,75 | 0.0959 | 2.4714 |
448 | 0,79 | 0.1619 | 4.1733 |
473 | 0,84 | 0.2570 | 6.6263 |
498 | 0,88 | 0.3887 | 10.0201 |
523 | 0,93 | 0.5659 | 14.5888 |
Метод Амброуза-Уолтона
где
Т | Тr | τ | f(0) | f(1) | f(2) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.53 | 0.47 | -4.7749 | -5.7272 | -0.1898 | 0.0015 | 0.0376 |
323 | 0.57 | 0.43 | -3.9915 | -4.5453 | -0.1154 | 0.0046 | 0.1186 |
348 | 0.62 | 0.38 | -3.3261 | -3.6088 | -0.0599 | 0.0120 | 0.3082 |
373 | 0.66 | 0.34 | -2.7529 | -2.8564 | -0.0215 | 0.0267 | 0.6893 |
398 | 0.70 | 0.30 | -2.2531 | -2.2438 | 0.0018 | 0.0532 | 1.3713 |
423 | 0.75 | 0.25 | -1.8124 | -1.7386 | 0.0128 | 0.0964 | 2.4864 |
448 | 0.79 | 0.21 | -1.4197 | -1.3167 | 0.0144 | 0.1624 | 4.1858 |
473 | 0.84 | 0.16 | -1.0663 | -0.9598 | 0.0094 | 0.2575 | 6.6387 |
498 | 0.88 | 0.12 | -0.7453 | -0.6537 | 0.0013 | 0.3893 | 10.0350 |
523 | 0.93 | 0.07 | -0.4506 | -0.3870 | -0.0061 | 0.5663 | 14.5996 |
2-Изопропил-5-метилфенол
Корреляция Ли-Кеслера
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Давление Pvp определяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,r и критического давления данного вещества. Критическое давление определяем методом Лидерсена, поскольку для данного вещества экспериментальные данные отсутствуют.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,42 | -7,2860 | -10,0247 | 0,0000 | 0,0001 |
323 | 0,46 | -6,2699 | -8,2282 | 0,0000 | 0,0006 |
348 | 0,49 | -5,4061 | -6,7626 | 0,0001 | 0,0033 |
373 | 0,53 | -4,6634 | -5,5563 | 0,0004 | 0,0139 |
398 | 0,57 | -4,0188 | -4,5563 | 0,0013 | 0,0474 |
423 | 0,60 | -3,4544 | -3,7228 | 0,0036 | 0,1353 |
448 | 0,64 | -2,9566 | -3,0250 | 0,0090 | 0,3339 |
473 | 0,67 | -2,5146 | -2,4391 | 0,0196 | 0,7303 |
498 | 0,71 | -2,1198 | -1,9462 | 0,0387 | 1,4434 |
523 | 0,74 | -1,7652 | -1,5313 | 0,0703 | 2,6187 |
548 | 0,78 | -1,4453 | -1,1823 | 0,1186 | 4,4171 |
Корреляция Риделя
где - приведенная температура кипения.
А | В | С | D | θ | αc | ψ |
14,4917 | 14,9057 | -8,6911 | 0,41405 | -0,414 | 8,698911 | 1,060095 |
Т | Тr | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,42 | 0,0000 | 0,0001 |
323 | 0,46 | 0,0000 | 0,0005 |
348 | 0,49 | 0,0001 | 0,0027 |
373 | 0,53 | 0,0003 | 0,0113 |
398 | 0,57 | 0,0010 | 0,0379 |
423 | 0,60 | 0,0029 | 0,1065 |
448 | 0,64 | 0,0070 | 0,2600 |
473 | 0,67 | 0,0152 | 0,5649 |
498 | 0,71 | 0,0299 | 1,1140 |
523 | 0,74 | 0,0544 | 2,0270 |
548 | 0,78 | 0,0926 | 3,4487 |
Корреляция Амброуза-Уолтона.
где
Т | Тr | τ | f(0) | f(1) | f(2) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,42 | 0,58 | -7,3100 | -10,0411 | -0,4400 | 0,0000 | 0,0001 |
323 | 0,46 | 0,54 | -6,3052 | -8,2518 | -0,3432 | 0,0000 | 0,0005 |
348 | 0,49 | 0,51 | -5,4543 | -6,8153 | -0,2578 | 0,0001 | 0,0028 |
373 | 0,53 | 0,47 | -4,7246 | -5,6488 | -0,1848 | 0,0003 | 0,0117 |
398 | 0,57 | 0,43 | -4,0918 | -4,6919 | -0,1245 | 0,0010 | 0,0391 |
423 | 0,60 | 0,40 | -3,5376 | -3,8993 | -0,0765 | 0,0029 | 0,1095 |
448 | 0,64 | 0,36 | -3,0476 | -3,2368 | -0,0399 | 0,0071 | 0,2659 |
473 | 0,67 | 0,33 | -2,6109 | -2,6782 | -0,0138 | 0,0154 | 0,5745 |
498 | 0,71 | 0,29 | -2,2187 | -2,2032 | 0,0030 | 0,0303 | 1,1271 |
523 | 0,74 | 0,26 | -1,8639 | -1,7960 | 0,0121 | 0,0548 | 2,0425 |
548 | 0,78 | 0,22 | -1,5408 | -1,4440 | 0,0147 | 0,0930 | 3,4651 |
1-Метилэтилметаноат
Корреляция Ли-Кесслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Давление Pvp определяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,r и критического давления данного вещества. Критическое давление определяем методом Лидерсена, поскольку для данного вещества экспериментальные данные отсутствуют.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.57 | -3.9869 | -4.6056 | 0.0047 | 0.1918 |
323 | 0.62 | -3.2637 | -3.5627 | 0.0131 | 0.5403 |
348 | 0.67 | -2.6492 | -2.7387 | 0.0311 | 1.2786 |
373 | 0.72 | -2.1203 | -2.0821 | 0.0643 | 2.6420 |
398 | 0.77 | -1.6590 | -1.5542 | 0.1195 | 4.9084 |
423 | 0.81 | -1.2518 | -1.1249 | 0.2041 | 8.3883 |
448 | 0.86 | -0.8874 | -0.7705 | 0.3268 | 13.4295 |
473 | 0.91 | -0.5567 | -0.4710 | 0.4976 | 20.4479 |
498 | 0.96 | -0.2519 | -0.2098 | 0.7300 | 29.9938 |
Корреляция Риделя
где приведенная температура кипения.
А | В | С | D | Θ | Αc | ψ |
10,491673 | 10,79144 | -5,2549 | 0,29976 | -0,2998 | 7,335113 | 2,087338 |
Т | Тr | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,57 | 0,0045 | 0,1828 |
323 | 0,62 | 0,0128 | 0,5176 |
348 | 0,67 | 0,0303 | 1,2304 |
373 | 0,72 | 0,0630 | 2,5533 |
398 | 0,77 | 0,1174 | 4,7628 |
423 | 0,81 | 0,2015 | 8,1707 |
448 | 0,86 | 0,3237 | 13,1286 |
473 | 0,91 | 0,4946 | 20,0588 |
498 | 0,96 | 0,7279 | 29,5195 |
Корреляция Амброуза-Уолтона.
где
Т | Тr | τ | f(0) | f(1) | f(2) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0,57 | 0,43 | -3,9712 | -4,5157 | -0,1136 | 0,0048 | 0,1955 |
323 | 0,62 | 0,38 | -3,2561 | -3,5142 | -0,0546 | 0,0134 | 0,5425 |
348 | 0,67 | 0,33 | -2,6471 | -2,7233 | -0,0157 | 0,0313 | 1,2686 |
373 | 0,72 | 0,28 | -2,1210 | -2,0889 | 0,0061 | 0,0642 | 2,6015 |
398 | 0,77 | 0,23 | -1,6606 | -1,5724 | 0,0144 | 0,1188 | 4,8165 |
423 | 0,81 | 0,19 | -1,2528 | -1,1455 | 0,0127 | 0,2029 | 8,2290 |
448 | 0,86 | 0,14 | -0,8874 | -0,7871 | 0,0052 | 0,3253 | 13,1937 |
473 | 0,91 | 0,09 | -0,5563 | -0,4812 | -0,0037 | 0,4962 | 20,1219 |
498 | 0,96 | 0,04 | -0,2520 | -0,2140 | -0,0083 | 0,7284 | 29,5383 |
1,4-Диаминобутан
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.
Давление Pvp определяем из приведенного давления насыщенных паров Pvp,r и критического давления данного вещества. Критическое давление определяем методом Лидерсена, поскольку для данного вещества экспериментальные данные отсутствуют.
Т | Тr | f(0) | f(1) | Pvp,r | Pvp, bar |
298 | 0.47 | -6.0010 | -7.8332 | 0.0000 | 0.0016 |
323 | 0.51 | -5.1056 | -6.3472 | 0.0002 | 0.0087 |
348 | 0.55 | -4.3452 | -5.1477 | 0.0008 | 0.0355 |
373 | 0.59 | -3.6920 | -4.1715 | 0.0027 | 0.1152 |
398 | 0.63 | -3.1250 | -3.3714 | 0.0072 | 0.3118 |
423 | 0.67 | -2.6281 | -2.7115 | 0.0169 | 0.7298 |
448 | 0.71 | -2.1888 | -2.1642 | 0.0351 | 1.5182 |
473 | 0.75 | -1.7970 | -1.7075 | 0.0664 | 2.8691 |
498 | 0.79 | -1.4446 | -1.3237 | 0.1161 | 5.0129 |
523 | 0.83 | -1.1248 | -0.9983 | 0.1902 | 8.2169 |
548 | 0.87 | -0.8319 | -0.7188 | 0.2961 | 12.7918 |
573 | 0.91 | -0.5609 | -0.4748 | 0.4425 | 19.1145 |
598 | 0.95 | -0.3077 | -0.2568 | 0.6406 | 27.6730 |
Корреляция Риделя