Реферат: Понятие давления паров и теплоты - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Понятие давления паров и теплоты

Банк рефератов / Химия

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 1034 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

ДАВЛЕНИЯ ПАРОВ И ТЕПЛОТЫ ПАРООБРАЗОВАНИЯ ЧИСТЫХ ЖИДК О СТЕЙ В этой работе описываются методы расчета и корреляции давления паров чистых жидкостей, а также энтальпий парообразования, поскольку их определение о с новывается на Р-Т данных. Общие сведения по давлению паров Согласно правилу фаз, давление паров чистой жидкости является однозна ч ной функцией температуры насыщения, поэтому почти все данные о давлении паров пре д ставляют в виде зависимости .(7.1) Давление насыщенного пара может быть связано с любым другим и н тенсивным свойством насыщенной жидкости (или пара), однако температура н а сыщения в этом случае наиболее удобна. Если паровая фаза находится в равнов е сии с жидкой фазой, то условие равенства химических потенциалов, температуры и давления обеих фаз приводит к уравнению Клаузи у са-Клапейрона: (7.2) или .(7.3) Большинство уравнений для расчета и корреляции давления паров получ а ются путем интегрирования уравнения (7.3). После интегрирования должна быть выбрана форма зависимости группы от температуры, а константа и н тегрирования определяется по одной точке “давление паров -температура”. В общем случае зависимость от имеет S -образный вид. Для бол ь шинства веществ изменение наклона соответствует значению приведенной те м пературы = 0,8-0,85. Для низкокипящих или неполярных соединений эта величина имеет более низкое значение (для метана точка перегиба =0,7), для высококипящих, а также для полярных или ассоциированных жидкостей точка перегиба перемещается в область более высоких зн а чений T r (для этанола – 1,0). S-образный вид зависимости от обусловлен изменением отнош е ния с температурой. Для нормальных жидкостей это отношение сра в нительно нечувствительно к изменению температуры в диапазоне между но р мальной температурой кипения вещества и его критической температурой. Об ъ ясняется это тем, что уменьшение теплоты парообразования компенсируется в н е которой степени уменьшением величины . Ниже нормальной точки кип е ния (при = 0,6-0,7) значение очень близко к единице и изменение отнош е ния происходит исключительно вследствие изменения э н тальпии. Аппроксимация Р-Т данных Для аппроксимации экспериментальных P-T данных применяются уравн е ния различной сложности и теоретической аргументации. Одни из них хорошо работают при температурах ниже нормальной точки кипения, другие - при более высоких те м пературах. Корреляции, учитывающие S -образный вид зависимости от , имеют, как правило, весьма сложную алгебраическую форму. Универсальных подх о дов для описания ее пока не найдено. Выбор типа уравнения во многом зависит от объема и качества экспериме н тальных данных, а также от приверженности автора тем или иным по д ходам. Все корреляции, предложенные в настоящее время для описания P-T данных, м о гут быть объединены в несколько групп с весьма близкими возможностями их в ка ж дой группе. Ниже рассмотрены методы, наиболее часто применяющиеся при массовых расч е тах. Большинство уравнений для расчета давлений паров получены интегрирован и ем уравнения Клаузиуса-Клапейрона (7.3). Число вариантов интегрирования ограниченно. Тем не менее результаты, опубликованные в литературе, отличаются дост а точно большим разнообразием. Объясняется это тем, что для достижения большей точности каждый автор обычно вводит свои поправочные коэффицие н ты. В уравнении (7.3) как , так и являются функциями температуры. Величина представляет собой изменение коэффициента сжимаемости при переходе вещ е ства из состояния насыщенной жидкости в состояние насыщенного пара. Для прогнозирования в настоящее время довольно широко применяе т ся уравнение Хаггенмахера ,(7.4) где при условии, что жидкость находится под давлением, равным да в лению насыщенных паров. Уравнение Хаггенмахера дает хорошие результаты при температурах, бли з ких к нормальной точке кипения, или при более низких, чем , температурах. При уравнение Хаггенмахера следует использовать с осторо ж ностью. Уравнение Клапейрона При интегрировании уравнения Клаузиуса-Клапейрона в самом простом случае предполагается, что группа имеет постоянное значение, которое не зависит от темпер а туры. Обозначив постоянную величину интегрирования через “A”, п о лучим ,(7.5) где . Соотношение (7.5) иногда называют уравнением Клапейрона. Графически приведенная зависимость выражается прямой линией. Часто уравнение (7.5) ок а зывается неплохой аппроксимацией, но в общем случае оно дает существенные ошибки по причине того, что зависимость от имеет S -образный вид. Уравнение (7.5) неприменимо для температур ниже нормальной точки кипения даже для неполярных и не склонных к образованию ассоциатов веществ. Для п о следних линейная форма P-T зависимости может применяться для аппроксим а ции P-T данных только в узком температурном интервале даже в области темп е ратур, превышающих нормальную точку к и пения. Корреляция Антуана для давления п а ров Антуан предложил широко используемую простую модификацию уравн е ния (7.5): .(7.6) При C=0 уравнение (7.6) превращается в уравнение Клапейрона (7.5). Ко н станты “A”, “B” и “C” в уравнении Антуана получают путем аппроксимации экспериме н тальных P-T данных. Для многих веществ значения этих констант приводятся в справочной литературе [5, 6, 16]. Применимость констант уравнения Антуана о г раничена теми диапазонами по температуре или давлению, для которых они р е комендованы авторами указанных справочников. Использовать уравнение Антуана вне рекомендова н ных интервалов нельзя. Корреляция Кокса-Антуана для давления паров Кокс предложил графическую корреляцию давления паров. На графике по оси ординат откладывается логарифм и проводится прямая линия (с полож и тельным наклоном), ординаты которой отвечают значениям давления паров воды (или как о го-либо другого эталонного вещества). Так как зависимость давления паров воды от температуры хорошо известна, то абсцисса соответственно разм е чается в единицах температуры. На подготовленном таким образом поле коорд и нат давления паров других веществ будут также изображаться прямыми линиями. Однако такие графики несколько неудобны для практического использования вследствие того, что интерполяция по темп е ратуре при этом оказывается весьма неточной. Калингерт и Дэвис показали, что температурная шкала, полученная таким образом, почти эквивалентна функции ; здесь “С” примерно ра в но 43 K для большинства веществ, кипящих при температурах от 0 до 100 С. Эти же авт о ры построили указанным способом зависимости давлений паров для ряда веществ и получили почти прямые л и нии. Их уравнение ,(7.7) весьма похожее на уравнение Антуана, часто именно так и называют, а его граф и ческое изображение считают диаграммой Кокса. В литературе можно встретить указания на то, что существуют довольно простые правила, связывающие константу “С” с нормальной температурой кип е ния вещества. Несмотря на то, что эти правила недостаточно надежны, ниже пр и водятся некоторые из них в порядке ознакомления с подход а ми. Правила Томпсона: · для одноатомных и всех веществ с нормальной температурой кипения K ; · для других соединений ; · для веществ, нормальная температура кипения которых выше 250 K, рекомендуе т ся принимать C = 43 K; · для низкокипящих газов C 0. Другая, более употребительная форма корреляции Кокса-Антуана получена дифференцированием уравнения (7.7) по 1/T и сочетанием полученной зависим о сти с уравнением Клаузиуса-Клапейрона (7.3). Для нормальной точки кипения константы “A” и “B” выразятся в этом случае следующим обр а зом: ; (7.8) при , где P vp выражено в физических атмосферах. Для использования уравнений (7.8) необходимо знать только при T b и T b. . В соответствии с рекомендацией Миллера [5] для большинства веществ в о б ласти низких давлений может быть принято ~ 1,05. Уравнение Ренкина для давления паров Уравнение Ренкина, которое также иногда называют уравнением Кирхгофа, получено интегрированием уравнения Клаузиуса-Клапейрона в приближении = const и : .(7.9) Уравнение Ренкина используется для аппроксимации экспериментальных данных, которые не отличаются высокой точностью, вследствие чего прочие дополнительные члены P-T зависимости оказ ы ваются незначимыми. Уравнение Риделя для давления паров Ридель предложил корреляцию давления паров, основанную на модификации уравн е ния (7.9): .(7.10) Член T 6 намеренно включен в корреляцию для учета того, что значение я v Z не равно единице при высоких температурах и также не является линейной функцией в этой о б ласти. Показатель степени “6” при T не играет существенной роли - могут использоваться и другие числа без особого влияния на точность расчета. В отечес т венной практике используется уравнение .(7.11) Теоретическая аргументация применения этого уравнения дана А.Н.Корн и ловым. Корреляции, основанные на использовании принципа соответственных с о стояний Корреляция Ли-Кеслера В группе трехпараметрических корреляций для прогнозирования P-T данных довольно широкое применение нашло разложение Питц е ра (7.12) с аналитическим представлением функций и , выполненным Ли и Кесл е ром: ;(7.13) ,(7.14) где - приведенное давление насыщенного пара, равное давлению насыще н ного пара, деленному на критическое давление , а я - ацентрический фактор. В е личину ацентрического фактора при использовании корреляции Ли-Кеслера целес о образно также вычислять по уравнению Ли-Кеслера (5.7). Преимущества корреляции Ли-Кеслера очевидны. Однако необходимо по м нить, что универсальных подходов к описанию P-T данных в настоящее время не выработано, поэтому результаты прогнозирования для одних с о единений могут быть очень хорошими, для других - только удовлетворительными. То же можно ск а зать и для различных температурных диапазонов применительно к одному и тому же с о единению. В связи с этим ниже рассмотрены еще несколько наиболее часто прим е няющихся корреляций. Корреляция Риделя Выше было приведено уравнение Риделя для давления паров (7.10). По ан а логии с этим уравнением им же рекомендована корреляция с использованием приведенных п а раметров: ,(7.15) где ; ; ; ; ; ; ,(7.16) я c - коэффициент Риделя в критической точке. При вычислении коэффициента Риделя с использованием приведенной выше корреляции необходимо иметь в в и ду, что критическое давление должно быть выражено в физич е ских атмосферах. Итак, зная критические параметры T c , P c и я c , можно рассчитать давление насыщенного пара при любой из интересующих температур. Для определения в е личины я c можно использовать либо значение нормальной температуры кип е ния, либо известное давление насыщенного пара при какой-либо другой темпер а туре. С аналогичным подходом мы уже встречались при определении величины ацентрического фа к тора. Корреляция Фроста-Колкуорфа-Тодоса для давления п а ров Фрост и Колкуорф интегрировали уравнение Клаузиуса-Клапейрона в пр и ближении , но они не считали величиной постоянной, а нах о дили по уравнению Ван-дер-Ваальса. Результирующее уравнение лишь немного отличается от уравнения Рид е ля: ,(7.17) однако величина D связана с константой Ван-дер-Ваальса “a” и критическими темпер а турой и давлением: .(7.18) Тодос и его сотрудники детально исследовали уравнение (7.17) и предл о жили для константы “C” зависимость .(7.19) Используя уравнения для приведенных параметров, получена завис и мость: .(7.20) Константу “B” можно определить, если известно давление насыщенного пара в е щества при какой-либо температуре. Так, для нормальной точки кипения имеем .(7.21) Из приведенного материала видно, что значения констант “B” и “C” в ура в нении являются зависимыми от природы рассматриваемого вещества. Это дол ж но приводить к лучшему предсказанию прогнозируемого свойства, чем при испол ь зовании корреляций “жесткого” типа, где константы имеют постоянное зн а чение. К последним можно отнести, в частности, корреляцию Ли-Кеслера. Тем не менее корреляция Фроста-Колкуорфа-Тодоса используется в практических расчетах н е часто. Причиной тому служит определенное неудобство в ее применении, вызванное о т сутствием P-T зависимости в явном виде. Конечно же, в настоящее время эти проблемы легко решаются, но существует некоторая инерция в отношении к применя е мым подходам. Для облегчения вычислительных процедур Гарлахер и Браун на основе большого массива надежных экспериментальных данных рассч и тали значения констант “B” и “C” для 242 веществ, которые прив е дены в [5]. Они также предложили приближенную корреляцию этих констант с парахором и фактором ацентричн о сти. В заключение следует сказать, что предпринималось множество других п о пыток улучшения подходов к интегрированию уравнения Клаузиуса-Клапейрона с целью обеспечения более тесной связи вида применяемых корреляций и прир о ды соединений, для которых прогнозируются свойства. Обычно увеличение то ч ности прогноза сопряжено с необходимостью привлечения дополнительной экспериме н тальной информации. Причем ее качество существенно влияет на качество пр о гноза. Так, например, метод Тека и Стила рекомендован для прогнозирования у п ругостей паров веществ, в том числе и сильно полярных или имеющих группы, участвующие в образовании ассоциатов. Для использования этого метода необх о димо располагать сведениями по энтальпии испарения вещества при но р мальной точке кипения, кроме критических параметров и T b . Совершенно оч е видно, что такой набор информации отсутствует для множества веществ. Кроме того, выпо л ненная нами проверка метода на большом массиве соединений пок а зала, что этим методом можно пользоваться только при наличии весьма точных данных. В пр о тивном случае предсказание дает большую ошибку, чем при использовании таких методов, как Ли-Кеслера, или экв и валентных ему. Применение методов, широко используемых при прогнозировании давлений насыщенного пара органических веществ, иллюстрируется прим е ром 7.1.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
На обоих полуфиналах в Швеции треть болельщиков была - россияне.
Комментаторы объяснили это тем, что они рассчитывали увидеть там сборную России.
Это понятно... Непонятно только как одна сборная могла сыграть в двух полуфиналах.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru