Прогнозирование термодинамических свойств 234-Триметилпентана 2-Изопропил-5-метилфенола 1-Метилэтилметаноата

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.

, , .