Bazı hidrokarbon karışımlarının viskoz davranışının denge ve transport kuramları ile ilişkilendirilmesi
Linking the equilibrium and transport theories of viscous behaviour of hydrocarbon mixtures
Yazar: FATMA ŞAHİN
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR YAHŞİ
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2002
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Denge = Equilibrium ; Hidrokarbon karışımlar = Hydrocarbon mixtures ; Taşıma = Transport ; Viskozite = Viscosity

Özet:
Zincir moleküler yapıların istatistiksel termodinamiğinin fiziksel olarak incelenmesi ve diğer termodinamik niceliklerle ilişkilendirilmesi önem arz etmektedir. Özellikle transport özelliklerinin termodinamik niceliklerle ilişkilendirilmesi büyük öneme sahiptir. Bu bağlamda sıvıların viskozitesinin serbest hacmin bir ölçüsü boşluk kesri ile ilgili çalışmalar çok günceldir. Son yıllarda geliştirilen yeni bir model ile sıvıların istatistiksel termodinamik teorilerden denge modeli olarak bilinen Simha Somcynsky (S S) ile Eyring Significant Structure Transport Teorisi (ESS) arasında köprü kurulmuştur. Her iki örgü-benzeri yapı teorisi, sıvı yapıda oldukça yüksek mobil boşluklar varsaymışlardır. Örgü-boşluk SS modeli düşük ve yüksek ağırlıklı moleküler sistemlerin tasvir edilmesinde nicelik olarak çok başardı bulunmuştur. Bu yeni modelde normal ve üç-dalh parafin yapılar için viskoz-boşluk ilişkisi çok iyi kurulmuştur. Model şimdi değişik halkalar eklenmiş üç-dallı yapılara ve karışımlarına başarılı bir şekilde genelleştirilmiştir. Ayrıca bu çalışmada S S teorisindeki PVT karakteristik parametrelerinin bulunmasında, teorik ve deneysel PVT yüzeyleri birini diğeri üzerine bindirme (superimpose) metodu kullanılmıştır. Bu metotla elde ettiğimiz hacimdeki maksimum sapma %0.75 gözlenmiştir. Modelden hesaplanan viskozitedeki sapmaların deney verilerindeki hatalar ile karşılaştırılması sonuçlan oldukça güzel ve umut vericidir. Modeldeki lineerlikten ortalama sapma her numune için %0.6 ve aşağısı bulunmuştur. Ayrıca her numune için transmisyon katsayısı ve aktivasyon sabiti hesaplanıp yapı ilişkileri ile karşılaştırılmıştır. Temmuz 2002 Fatma Şahin 111

Abstract:
Study of Statistical Thermodynamics of the physical structure of chain molecules and of their relations to other thermodynamic quantities is of the great essence. Especially, relating the transport properties to thermodynamic quantities has a great importance. Hence, the study of viscosity as a function of hole fraction, a measure of free volume quantity, has a great popularity. With a recently purposed new model, the link has been established between the Simha Somcynsky (SS), the equilibrium theory of statistical thermodynamic theory of liquids, and Eyring Significant Structure (ESS) transport theory. The both quasi-lattice theories assume randomly distributed highly mobile vacancies in the liquid structure. The lattice-hole S S model has been found quantitatively successful in the description of the low and high weight molecular systems. By the model it has been perfectly established a viscous vacancy relation for normal and three-branched paraffins. Now the model is extended to the three-branch hydrocarbons with different ring attachments and their mixtures. In this study to find the PVT characteristic parameters in the SS theory, superimposing experimental PVT surface on the theoretical surface is employed. By this method we observed %0.75 maximum deviation in volume. The comparison of the deviation of viscosity calculated from the model with that of the experimental data is quite hopeful and promising. The mean deviation from linearity of the model was found %0.6 or less for each species. Moreover, the transmission coefficient and activation constant for each species were calculated and compared with their structures. iv