Реферат


Федеральное агентство по образованию.
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования.
Самарский государственный технический университет.
Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»
Курсовой проект
«Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»
Самара
2008 г.
Задание 52А
на курсовую работу по дисциплине "Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений"
1) Для четырех соединений, приведенных в таблице, вычислить , , методом Бенсона по атомам с учетом первого окружения.
2) Для первого соединения рассчитать и .
3) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить критическую (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор.
4) Для первого соединения рассчитать , , . Определить фазовое состояние компонента.
5) Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
6) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости "плотность-температура" для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.
7) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить давление насыщенного пара. Привести графические Р-Т зависимости для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их проверку и анализ.
8) Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить и . Привести графические зависимости указанных энтальпий испарения от температуры для области сосуществования жидкой и паровой фаз. Выполнить их анализ.
9) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и низком давлении.
10) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм.
11) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и низком давлении.
12) Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730 К и давлении 100 атм.
Задание №1
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рассчитать и методом Бенсона с учетом первого окружения.
2,3,4-Триметилпентан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок:
Поправки на гош взаимодействие
Вводим 4 поправки «алкил-алкил»
Поправка на симметрию:
,
Таблица 1
  Кол-во вкладов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К*моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(С) 5 -42,19 -210,95 127,29 636,45 25,910 129,55
СН-(3С) 3 -7,95 -23,85 -50,52 -151,56 19,000 57
∑ 8   -225,94   486,98   187,68
гош-поправка 4 3,35 13,4   поправка на симм. σнар=2 σвнутр=81 -51,432 ΔHo -221,4 So 433,458 Сpo 186,55
2-Изопропил-5-метилфенол
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок.
Поправка на симметрию:

Поправка на орто-взаимодействие заместителей: OH(цис-)-C3 = 6,9 кДж/моль
Таблица 4
  Кол-во вкла-дов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К*моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(Сb) 1 -42,19 -42,19 127,29 127,29 13,56 13,56
СН-(2C,Сb) 1 -4,1 -4,1 -50,86 -50,86 20,43 20,43
СН3-(С) 2 -42,19 -84,38 127,29 254,58 25,91 51,82
ОН-(Сb) 1 -158,64 -158,64 121,81 121,81 18 18
Cb-C 2 23,06 46,12 -32,19 -64,38 11,18 22,36
Cb–(O) 1 -3,77 -3,77 -42,7 -42,7 16,32 16,32
Cb-H 3 13,81 41,43 48,26 144,78 17,16 51,48
∑ 11   -205,53   490,52   193,97
Попр. на орто вз-вие 6,9 поправка на симм. σнар=1 σвнутр=27 -27,402    
ΔHo -198,63 So 463,118 Сpo 193,97
1-Метилэтилметаноат
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок. Поправки на гош – взаимодействие отсутствуют.
Поправка на симметрию:

Таблица 4
  Кол-во вкла-дов Вклад
Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К*моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН3-(С) 2 -42,19 -84,38 127,29 254,58 25,910 51,82
(CO)H–(O) 1 -134,37 -134,37 146,21 146,21 17,41 29,43
О-(СО,С) 1 -180,41 -180,41 35,12 35,12 11,64 11,64
CH–(2C,O) 1 -30,14 -30,14 -46,04 -46,04 20,09 20,09
поправка на симм. σнар=1 σвнутр=9 -18,27    
ΔHo -429,3 So 371,602 Сpo 112,98
1,4-Диаминобутан
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок.
Поправка на симметрию отсутствует.
Таблица 4
  Кол-во вкла-дов Вклад Вклад в энтальпию, кДж/моль Вклад Вклад в энтропию Дж/К*моль Вклад Вклад в т/емкость Дж/К*моль
СН2-(2С) 2 -20,64 -41,28 39,43 78,86 23,02 46,04
CH2–(С,N) 2 -27,63 -55,26 41,02 82,04 21,77 43,54
NH2–(C) 2 20,09 40,18 124,36 248,72 23,94 47,88
∑ 6   -56,36   409,62   137,46
ΔHo -56,34 So 409,62 Сpo 137,46
Задание №2
Для первого соединения рассчитать и
2,3,4-Триметилпентан
Энтальпия.

где -энтальпия образования вещества при 730К; -энтальпия образования вещества при 298К; -средняя теплоемкость.
;

Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем для 730К, и для элементов составляющих соединение.
Таблица 5
  Кол-во вкладов Сpi, 298K, Сpi, 400K, Сpi, 500K, Сpi, 600K, Сpi, 730K, Сpi, 800K,
СН3-(С) 5 25,910 32,820 39,950 45,170 51,235 54,5
СН-(3С) 3 19 25,12 30,01 33,7 37,126 38,97
∑ 8 186,550 239,460 289,780 326,950 367,549 С 8 8,644 11,929 14,627 16,862 18,820 19,874
Н2 9 28,836 29,179 29,259 29,321 29,511 29,614
∑ 328,676 358,043 380,347 398,785 416,161









Энтропия.


Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем для 730К.
Таблица 5
  Кол-во вкладов Сpi, 298K, Сpi, 400K, Сpi, 500K, Сpi, 600K, Сpi, 730K, Сpi, 800K,
СН3-(С) 5 25,910 32,820 39,950 45,170 51,235 54,5
СН-(3С) 3 19 25,12 30,01 33,7 37,126 38,97
∑ 8 186,550 239,460 289,780 326,950 367,549




Задание №3
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить (жидкость-пар) температуру, критическое давление, критический объем, ацентрический фактор.
Метод Лидерсена
Критическую температуру находим по формуле:

где -критическая температура; -температура кипения (берем из таблицы данных); -сумма парциальных вкладов в критическую температуру.
Критическое давление находится по формуле:

где -критическое давление; -молярная масса вещества; -сумма парциальных вкладов в критическое давление.
Критический объем находим по формуле:

где -критический объем; -сумма парциальных вкладов в критический объем.
Ацентрический фактор рассчитывается по формуле:
;
где -ацентрический фактор; -критическое давление, выраженное в физических атмосферах; -приведенная нормальная температура кипения вещества;
-нормальная температура кипения вещества в градусах Кельвина;
-критическая температура в градусах Кельвина.
Для расчета, выбираем парциальные вклады для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Лидерсена.
2,3,4-Триметилпентан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа кол-во ΔT ΔP ΔV
СН3- 5 0,1 1,135 275
СН- 3 0,036 0,63 153
∑ 8 0,136 1,765 428
Критическая температура.

Критическое давление.
.
Критический объем.

Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена.
;

2-Изопропил-5-метилфенол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа к-во

 

 
CН3 3 0,06 0,681 165
=СН (цикл) 3 0,033 0,462 111
=С< (цикл) 3 0,033 0,462 108
СН- 1 0,012 0,21 51
СН2- 1 0,02 0,227 55
ОН-(фенол) 1 0,031 -0,02 18
Сумма 12 0,189 2,022 508
Критическая температура.

Критическое давление.

Критический объем.

Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена.


1-Метилэтилметаноат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа кол-во ΔT ΔP ΔV
СН3 2 0,04 0,454 110
,-СОО- 1 0,047 0,47 80
СН- 1 0,012 0,21 51
Сумма 4 0,099 1,134 241
Критическая температура.

Критическое давление.
;
Критический объем.

Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена.


1,4-Диаминобутан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа кол-во ΔT ΔP ΔV
СН2- 4 0,08 0,908 220
NН2- 2 0,062 0,19 56
Сумма 6 0,142 1,098 276
Критическая температура.

Критическое давление.

Критический объем.

Ацентрический фактор.
Поскольку для вещества отсутствуют экспериментальные значения критических параметров, используем параметры, полученные методом Лидерсена.

.
Метод Джобака
Критическую температуру находим по уравнению;

где -критическая температура; -температура кипения (берем из таблицы данных);
-количество структурных фрагментов в молекуле; -парциальный вклад в свойство.
Критическое давление находим по формуле:

где -критическое давление в барах; -общее количество атомов в молекуле; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.
Критический объем находим по формуле:

где -критический объем в ; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.
Для расчета, выбираем парциальные вклады в различные свойства для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Джобака.
2,3,4-Триметилпентан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа кол-во ΔT ΔP ΔV
СН3- 5 0,0705 -0,006 325
СН- 3 0,0492 0,006 123
∑ 8 0,1197 0 448
Критическая температура.

Критическое давление.
;
2-Изопропил-5-метилфенол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа к-во ΔT ΔP
CН3 3 0,0423 -0,0036
=СН (цикл) 3 0,0246 0,0033
=С< (цикл) 3 0,0429 0,0024
СН- 1 0,0164 0,002
СН2- 1 0,0189 0
ОН 1 0,0741 0,0112
Критическая температура.

Критическое давление.
;
1-Метилэтилметаноат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа кол-во ΔT ΔP
СН3 3 0,0423 -0,0036
СОО 1 0,0481 0,0005
СН- 1 0,0164 0,002
Сумма 5 0,1068 -0,0011
Критическая температура.

Критическое давление.
;
1,4-Диаминобутан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:
Группа кол-во ΔT ΔP
СН2- 10 0,189 0
NН2- 4 0,0972 0,0436
Сумма 14 0,2862 0,0436
Критическая температура.

Критическое давление.
;
Задание №4
Для первого соединения рассчитать , и . Определить фазовое состояние компонента.
Энтальпия
2,3,4-Триметилпентан
Для расчета , и воспользуемся таблицами Ли-Кеслера и разложением Питцера.

где - энтальпия образования вещества в стандартном состоянии; -энтальпия образования вещества в заданных условиях; и -изотермические изменения энтальпии.
Находим приведенные температуру и давление:


по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.


Из правой части выражаем:

Энтропия

где энтропия вещества в стандартном состоянии; - энтропия вещества в заданных условиях;-ацентрический фактор.
; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:


по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтропии.


Из правой части выражаем:
Теплоемкость.

где - теплоемкость соединения при стандартных условиях; - теплоемкость соединения при заданных условиях; - ацентрический фактор.
; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:


по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение теплоемкости.

Дж/моль*К
Из правой части выражаем:

Задание №5
Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.
Для определения плотности вещества воспользуемся методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ с использованием коэффициента сжимаемости.

где -плотность вещества; М- молярная масса; V-объем.
Для данного вещества найдем коэффициент сжимаемости с использованием таблицы Ли-Кесслера по приведенным температуре и давлении.
Коэффициент сжимаемости находится по разложению Питцера:

где Z-коэффициент сжимаемости; -ацентрический фактор.
Приведенную температуру найдем по формуле
где - приведенная температура в К ; Т-температура вещества в К; -критическая температура в К.
Приведенное давление найдем по формуле ; где - приведенное; Р и давление и критическое давление в атм. соответственно.
; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:


Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:
путем интерполяции находим и.
=0,6790;
=0,1549;

Из уравнения Менделеева-Клайперона ,
где P - давление; V - объем; Z - коэффициент сжимаемости; R - универсальная газовая постоянная (R=82.04); T - температура;
выразим объем:

М=114,23 г/моль.
Фазовое состояние вещества определяем по таблицам Ли-Кесслера, по приведенным параметрам температуры и давления. Ячейка, соответствующая данным приведенным параметрам находится под линией бинодаля, следовательно данное вещество при 730К и 100 бар – газ.
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



где приведенная температура кипения.
А В С D θ αc ψ
13,9173 14,3149 -8,1977 0,3976 -0,3976 8,5031 1,4997
Т Тr Pvp,r Pvp, bar
298 0,47 0,0000 0,0016
323 0,51 0,0002 0,0084
348 0,55 0,0008 0,0341
373 0,59 0,0026 0,1105
398 0,63 0,0070 0,2991
423 0,67 0,0164 0,7009
448 0,71 0,0343 1,4610
473 0,75 0,0649 2,7684
498 0,79 0,1138 4,8522
523 0,83 0,1872 7,9808
548 0,87 0,2925 12,4695
573 0,91 0,4387 18,7029
598 0,95 0,6376 27,1794
Корреляция Амброуза-Уолтона.




где
Т Тr τ f(0) f(1) f(2) Pvp,r Pvp, bar
298 0,47 0,53 -5,9630 -7,6649 -0,3091 0,0000 0,0017
323 0,51 0,49 -5,0766 -6,2035 -0,2198 0,0002 0,0090
348 0,55 0,45 -4,3251 -5,0386 -0,1462 0,0009 0,0364
373 0,59 0,41 -3,6797 -4,0984 -0,0882 0,0027 0,1167
398 0,63 0,37 -3,1188 -3,3308 -0,0448 0,0073 0,3124
423 0,67 0,33 -2,6262 -2,6971 -0,0146 0,0170 0,7242
448 0,71 0,29 -2,1893 -2,1686 0,0040 0,0351 1,4957
473 0,75 0,25 -1,7985 -1,7232 0,0130 0,0660 2,8141
498 0,79 0,21 -1,4460 -1,3441 0,0145 0,1151 4,9073
523 0,83 0,17 -1,1254 -1,0180 0,0106 0,1887 8,0432
548 0,87 0,13 -0,8317 -0,7345 0,0037 0,2940 12,5336
573 0,91 0,09 -0,5605 -0,4850 -0,0036 0,4398 18,7509
598 0,95 0,05 -0,3077 -0,2620 -0,0081 0,6374 27,1739
Задание №8
Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить и
2,3,4-Триметилпентан
Уравнение Ли-Кесслера.
;
для стандартных условий

приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,53 0.9953 8.0406 37758.14 37578.95
323 0,57 0.9880 7.8182 36713.87 36274.23
348 0,62 0.9746 7.6050 35712.78 34805.55
373 0,66 0.9528 7.4052 34774.31 33132.94
398 0,70 0.9208 7.2242 33924.31 31237.23
423 0,75 0.8771 7.0692 33196.57 29115.40
448 0,79 0.8201 6.9495 32634.49 26763.76
473 0,84 0.7477 6.8768 32293.05 24146.95
498 0,88 0.6557 6.8657 32240.90 21139.26
523 0,93 0.5337 6.9343 32562.85 17378.66
Корреляция Риделя
;

для стандартных условий ,
R=8.314, - возьмем из задания №3, - возьмем из задания №7, , в интервале от 298К до .
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,53 0,9953 8,0355 37734,44 37558,03
323 0,57 0,9882 7,8187 36716,17 36283,23
348 0,62 0,9750 7,6110 35740,81 34846,47
373 0,66 0,9535 7,4165 34827,63 33207,10
398 0,70 0,9218 7,2408 34002,34 31344,35
423 0,75 0,8785 7,0909 33298,49 29252,83
448 0,79 0,8219 6,9761 32759,20 26926,12
473 0,84 0,7499 6,9079 32439,07 24325,78
498 0,88 0,9953 8,0355 37734,44 37558,03
523 0,93 0,9882 7,8187 36716,17 36283,23
Корреляция Амброуза-Уолтона
;
для стандартных условий ;
приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ; ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr τ ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,53 0,47 0,9950 7,9532 37347,82 37161,89
323 0,57 0,43 0,9876 7,7074 36193,59 35745,55
348 0,62 0,38 0,9741 7,4924 35183,80 34272,84
373 0,66 0,34 0,9524 7,3086 34320,59 32688,59
398 0,70 0,30 0,9208 7,1562 33605,15 30945,29
423 0,75 0,25 0,8777 7,0358 33039,95 28999,67
448 0,79 0,21 0,8213 6,9490 32631,95 26802,17
473 0,84 0,16 0,7493 6,8991 32397,63 24277,03
498 0,88 0,12 0,6573 6,8938 32372,85 21279,77
523 0,93 0,07 0,5354 6,9504 32638,75 17475,47
2-Изопропил-5-метилфенол
Уравнение Ли-Кеслера.
;
для стандартных условий

приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,42 1,0000 11,3574 66425,87 66424,98
323 0,46 0,9999 11,0380 64558,12 64552,83
348 0,49 0,9996 10,7214 62706,58 62683,74
373 0,53 0,9987 10,4089 60878,55 60802,23
398 0,57 0,9965 10,1020 59083,73 58875,79
423 0,60 0,9916 9,8030 57334,81 56853,90
448 0,64 0,9825 9,5146 55648,10 54674,01
473 0,67 0,9672 9,2404 54044,21 52272,64
498 0,71 0,9438 8,9847 52548,93 49596,79
523 0,74 0,9105 8,7531 51194,11 46610,63
548 0,78 0,8656 8,5521 50018,63 43294,20
Корреляция Риделя.
;

для стандартных условий ,
R=8.314, -возьмем из задания №3., -Возьмем из задания №7., , в интервале от 298К до .
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,42 1,0000 11,2302 65682,07 65681,29
323 0,46 0,9999 10,9259 63902,56 63898,06
348 0,49 0,9997 10,6244 62138,93 62120,04
373 0,53 0,9990 10,3268 60398,34 60336,64
398 0,57 0,9972 10,0347 58690,29 58525,23
423 0,60 0,9934 9,7504 57027,20 56650,93
448 0,64 0,9864 9,4765 55425,05 54671,05
473 0,67 0,9747 9,2164 53904,05 52542,56
498 0,71 0,9569 8,9745 52489,45 50228,83
523 0,74 0,9315 8,7562 51212,45 47701,91
548 0,78 0,8968 8,5679 50111,16 44937,81
Корреляция Амброуза-Уолтона
;

для стандартных условий ;
приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ; ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr τ ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,42 0,58 1,0000 11,5756 67702,60 67701,85
323 0,46 0,54 0,9999 11,1554 65244,57 65240,04
348 0,49 0,51 0,9997 10,7563 62910,70 62891,29
373 0,53 0,47 0,9990 10,3810 60715,48 60651,74
398 0,57 0,43 0,9971 10,0312 58669,46 58499,42
423 0,60 0,40 0,9932 9,7082 56780,21 56395,08
448 0,64 0,36 0,9861 9,4129 55053,25 54287,15
473 0,67 0,33 0,9743 9,1462 53493,23 52118,83
498 0,71 0,29 0,9564 8,9088 52105,13 49833,97
523 0,74 0,26 0,9309 8,7021 50895,93 47379,29
548 0,78 0,22 0,8962 8,5278 49876,71 44701,59
1-Метилэтилметаноат
Уравнение Ли-Кесслера.
;
для стандартных условий

приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,57 0.9875 7.7819 33641.14 33221.48
323 0,62 0.9722 7.5535 32653.82 31745.57
348 0,67 0.9467 7.3415 31737.07 30044.85
373 0,72 0.9087 7.1531 30922.64 28100.90
398 0,77 0.8565 6.9981 30252.77 25912.25
423 0,81 0.7879 6.8894 29782.68 23466.52
448 0,86 0.6993 6.8433 29583.32 20687.41
473 0,91 0.5822 6.8805 29744.48 17316.34
498 0,96 0.4113 7.0272 30378.37 12493.41
Корреляция Риделя
;

для стандартных условий ,
R=8.314, -возьмем из задания №3., -Возьмем из задания №7., , в интервале от 298К до .
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,57 0,9880 7,8163 33789,72 33382,67
323 0,62 0,9730 7,5913 32817,11 31931,53
348 0,67 0,9480 7,3826 31915,03 30256,96
373 0,72 0,9107 7,1976 31115,20 28337,76
398 0,77 0,8591 7,0460 30459,84 26169,07
423 0,81 0,7911 6,9406 30004,15 23734,94
448 0,86 0,7027 6,8978 29819,01 20954,92
473 0,91 0,5856 6,9383 29994,17 17564,14
498 0,96 0,4141 7,0881 30641,78 12687,25
Корреляция Амброуза-Уолтона
;
для стандартных условий ;
приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ; ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr τ ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,57 0,43 0,9871 7,6708 33160,93 32733,50
323 0,62 0,38 0,9717 7,4422 32172,37 31261,74
348 0,67 0,33 0,9464 7,2501 31342,23 29661,90
373 0,72 0,28 0,9090 7,0951 30671,94 27879,76
398 0,77 0,23 0,8574 6,9779 30165,34 25864,15
423 0,81 0,19 0,7894 6,9011 29833,55 23549,59
448 0,86 0,14 0,7009 6,8711 29703,66 20820,75
473 0,91 0,09 0,5838 6,9025 29839,19 17420,57
498 0,96 0,04 0,4134 7,0358 30415,79 12574,31
1,4-Диаминобутан

Уравнение Ли-Кеслера.
;
для стандартных условий

приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,47 0.9998 10.4921 54985.46 54975.76
323 0,51 0.9992 10.1644 53268.14 53228.08
348 0,55 0.9976 9.8424 51580.68 51454.44
373 0,59 0.9935 9.5287 49936.51 49614.10
398 0,63 0.9856 9.2266 48353.51 47655.19
423 0,67 0.9716 8.9407 46855.04 45526.48
448 0,71 0.9498 8.6766 45471.12 43188.03
473 0,75 0.9180 8.4417 44239.75 40614.05
498 0,79 0.8745 8.2449 43208.40 37783.67
523 0,83 0.8167 8.0974 42435.70 34656.46
548 0,87 0.7412 8.0130 41993.32 31123.68
573 0,91 0.6410 8.0082 41967.96 26902.36
598 0,95 0.4997 8.1028 42463.68 21219.02
Корреляция Риделя.
;

для стандартных условий , R=8.314, - возьмем из задания №3, - возьмем из задания №7, , в интервале от 298К до .
Т Тr ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,47 0,9998 10,4520 54774,98 54765,50
323 0,51 0,9993 10,1364 53121,09 53082,11
348 0,55 0,9976 9,8264 51496,67 51374,06
373 0,59 0,9937 9,5246 49914,99 49601,87
398 0,63 0,9860 9,2343 48393,69 47714,59
423 0,67 0,9724 8,9599 46955,83 45660,75
448 0,71 0,9511 8,7072 45631,04 43398,44
473 0,75 0,9200 8,4831 44456,84 40898,11
498 0,79 0,8770 8,2967 43480,09 38133,66
523 0,83 0,8199 8,1591 42758,67 35058,27
548 0,87 0,7449 8,0836 42363,30 31555,67
573 0,91 0,6449 8,0867 42379,60 27332,66
598 0,95 0,5033 8,1880 42910,27 21597,07
Корреляция Амброуза-Уолтона.
;
для стандартных условий ;
приведенную температуру найдем как , в интервале от 298К до .
приведенное давление возьмем из задания №7 ; ацентрический фактор возьмем из задания №3.
Т Тr τ ΔvZ Ψ ΔvH0T ΔvHT
298 0,47 0,53 0,9998 10,552 55299,19 55289,05
323 0,51 0,49 0,9992 10,1475 53179,53 53137,79
348 0,55 0,45 0,9975 9,7729 51216,13 51086,1
373 0,59 0,41 0,9934 9,4299 49418,83 49091,27
398 0,63 0,37 0,9853 9,1199 47794,21 47093,38
423 0,67 0,33 0,9715 8,8438 46347,12 45025,66
448 0,71 0,29 0,9499 8,6025 45082,52 42822,98
473 0,75 0,25 0,9186 8,3974 44007,78 40424,33
498 0,79 0,21 0,8755 8,231 43135,84 37767,21
523 0,83 0,17 0,8183 8,1078 42490,04 34771,52
548 0,87 0,13 0,7433 8,0359 42112,97 31304,44
573 0,91 0,09 0,6438 8,0308 42086,27 27094,47
598 0,95 0,05 0,5035 8,1273 42592,24 21443,41
Задание №9
Для первого вещества рекомендованными методами рассчитать вязкость вещества при Т=730К и низком давлении.
Теоретический расчет:

где - вязкость при низком давлении; М - молярная масса; Т - температура; -интеграл столкновений; диаметр.

где характеристическая температура где - постоянная Больцмана; - энергетический параметр; A=1.16145;B=0.14874; C=0.52487; D=077320; E=2.16178; F=2.43787.
где - ацентрический фактор; и -возьмем из предыдущих заданий.

2,3,4-Триметилпентан
;
;



Метод Голубева.
Т.к. приведенная температура то используем формулу:

где где - молярная масса, критическое давление и критическая температура соответственно.

мкП.
Метод Тодоса.

где -критическая температура, критическое давление, молярная масса соответственно.


Задание №10.
Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами вязкость вешества при температуре 730К. и давлении 100атм.
2,3,4-Триметилпентан
Расчет, основанный на понятии остаточной вязкости.

где - вязкость плотного газа мкП; - вязкость при низком давлении мкП; - приведенная плотность газа;



Задание №11
Для первого вещества рекомендованными методами рассчитать теплопроводность вещества при температуре 730К и низком давлении.
Теплопроводность индивидуальных газов при низких давлениях рассчитывается по:
Корреляции Эйкена;
Модифицированной корреляции Эйкена и по корреляции Мисика-Тодоса.
Корреляция Эйкена.

где взято из задания №9; М=114,23 г/моль молярная масса вещества; - изобарная теплоемкость; R=1,987.

;

Модифицированная корреляция Эйкена.

где взято из задания №9; М=114,23 г/моль молярная масса вещества; - изобарная теплоемкость; R=1,987.

;

Корреляция Мисика-Тодоса.

где - критическая температура давление и молярная масса соответственно; теплоемкость вещества при стандартных условиях; - приведенная температура.


Задание №12
Для первого соединения рассчитать рекомендованными методами теплопроводность вещества при температуре 730К и давлении 100 атм.
2,3,4-Триметилпентан
, выбираем уравнение:


Где - критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.
, , .

Приложенные файлы


Добавить комментарий