Прогнозирование свойств индивидуальных веществ: 4-Метил-4-этилгептан, орто-Терфенил, Диизопропиловый эфир, Изобутилацетат

Федеральное агентство по образованию.





Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования.

Самарский государственный технический университет.



Кафедра: «Технология органического и нефтехимического синтеза»





Курсовой проект по дисциплине:



«Расчеты и прогнозирование свойств органических соединений»













Выполнил:



Руководитель: доцент, к. х. н.











Самара

2008 г.


Задание 40А



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.

4-Метил-4-этилгептан

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)

4

-42.19

-168.76

127.29

509.16

25.910

103.64

С-(4С)

1

2.09

2.09

-146.92

-146.92

18.29

18.29

СН2-(2С)

5

-20.64

-103.2

39.43

197.15

23.02

115.1

∑

10



-269.87



559.39



237.03

гош-попр.

4

3.35

13.4









поправка на симм.

σнар=

2

σвнутр=

81

-42,298





смешение

N=

0





0









ΔHo

-256.47

ΔSo

517,092

ΔСpo

237.030



Для данного вещества рассчитаем энтальпию и энтропию методом Татевского по связям





Кол-во вкладов

Парц. вклад, кДж/моль

Вклад в энтальпиюкДж/моль

Парц. вклад, Дж/К*моль

Вклад в энтропию Дж/К*моль

(С1-С2)1

3

-52,581

-157,74

147,74

443,22













(С1-С4)1

1

-41,286

-41,286

92,46

92,46

(С2-С4)1

3

-5,087

-15,261

-22,89

-68,67

(С2-С2)1

2

-20,628

-41,256

39,03

78,06

∑

9



-255,546



545,07

поправка на симм.

σнар=

2

σвнутр=

81

-42,298





ΔHo

-255,546

ΔSo

502,772



орто-Терфенил

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для   и , вводим набор поправок.

Поправка на симметрию:






Таблица 3



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

Cb-Cb

4

20,76

83,04

-36,17

-144,68

13,94

55,76

Cb-H

14

13,81

193,34

48,26

675,64

17,16

240,24

∑

18



276,38



530,96



296

Поправка орто- (полярный/

полярный)





10,05









поправка на симм.

σнар=

1

σвнутр=

4

-11,526









ΔHo

286,43

ΔSo

519,434

ΔСpo

296,0



Диизопропиловый эфир



Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для   и , вводим набор поправок.

Поправки на гош – взаимодействие через кислород простого эфира.

Поправка на внутреннюю симметрию:






Таблица 3



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)

4

-42,19

-168,76

127,29

509,16

25,91

103,64

O-(2C)

1

-97,11

-97,11

36,33

36,33

14,23

14,23

СН-(2С,O)

2

-30,14

-60,28

-46,04

-92,08

20,09

40,18

∑

7



-326,15



453,41



158,05

Гош – через

кислород простого эфира

1

2,09

2,09









поправка на симм.

σнар=

1

σвнутр=

81

-36,535









ΔHo

-324,06

ΔSo

416,875

ΔСpo

158,05



Изобутилацетат

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для   и , вводим набор поправок.

Поправки на гош - взаимодействие:

Введем 1 поправку «алкил-алкил».

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)

3

-42,19

-126,57

127,29

381,87

25,91

77,73

О-(С,С0)

1

-180,41

-180,41

35,12

35,12

11,64

11,64

СН-(3С)

1

-7,95

-7,95

-50,52

-50,52

19,00

19,00

СН2-(С,О)

1

-33,91

-33,91

41,02

41,02

20,89

20,89

СО-(С,О)

1

-146,86

-146,86

20

20

24,98

24,98

∑

7



-495,7



427,49



154,24

гош-поправка

1

3,35

3,35









поправка на симм.

σнар=

1

σвнутр=

27

-27,402





попр. на смешение

N=

0





0,000









ΔHo

-492,35

ΔSo

400,088

ΔСpo

154,240



Задание №2



Для первого соединения рассчитать  и 

4-Метил-4-этилгептан

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)

4

25.910

32.820

39.950

45.170

51.235

54.5

СН-(3С)

0

19.000

25.120

30.010

33.700

37.126

38.97

С-(4С)

1

18.29

25.66

30.81

33.99

35.758

36.71

СН2-(2С)

5

23.02

29.09

34.53

39.14

43.820

46.34

∑

10

237.030

302.390

363.260

410.370

459.796



С

10

8.644

11.929

14.627

16.862

18.820

19.874

Н2

11

28.836

29.179

29.259

29.321

29.511

29.614

∑



403.636

440.259

468.119

491.151

512.824

























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)

4

25.910

32.820

39.950

45.170

51.235

54.5

СН-(3С)

0

19.000

25.120

30.010

33.700

37.126

38.97

С-(4С)

1

18.29

25.66

30.81

33.99

35.758

36.71

СН2-(2С)

5

23.02

29.09

34.53

39.14

43.820

46.34

∑

10

237.030

302.390

363.260

410.370

459.796
















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.

4-Метил-4-этилгептан



Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

СН3-(С)

4

0.08

0.908

220

СН2-(2С)

5

0.1

1.135

275

С-(4С)

1

0

0.21

41

∑

10

0.18

2.253

536



Критическая температура.

 

Критическое давление.

. 

Критический объем.



Ацентрический фактор.

;   



орто-Терфенил



Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

-CН=(цикл)

14

0,154

2,156

518

>C=(цикл)

4

0,044

0,616

144

Сумма

18

0,198

2,772

662



Критическая температура.

 

Критическое давление.

 

Критический объем.



Ацентрический фактор.

  

.

Диизопропиловый эфир



Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

CН3

4

0,08

0,908

220

CH

2

0,024

0,42

102

-O- (вне кольца)

1

0,021

0,16

20

Сумма

7

0,125

1,488

342



Критическая температура.

 

Критическое давление.

; 

Критический объем.



Ацентрический фактор.

   



Изобутилацетат



Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

CН3

3

0,06

0,681

165

CH2

1

0,02

0,227

55

CH

1

0,012

0,21

51

-CОО-

1

0,047

0,47

80

Сумма

6

0,139

1,588

351



Критическая температура.





Критическое давление.





Критический объем.



Ацентрический фактор.









.

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.

4-Метил-4-этилгептан



Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

СН3-

4

0.0564

-0.0048

260

-СН2-

5

0.0945

0

280

>С<

1

0.0067

0.0043

27

∑

10

0.1576

-0.0005

567



Критическая температура.

 

Критическое давление.

; 

орто-Терфенил

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:




Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

-CН=(цикл)

14

0,1148

0,0154

,-CН=(цикл)

>C=(цикл)

4

0,0572

0,0032

>C=(цикл)

Сумма

18

0,172

0,0186

Сумма



Критическая температура.

 

Критическое давление.

; 

Диизопропиловый эфир

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

CН3

4

0,0564

-0,0048

CH2

2

0,0328

0,004

O (2)

1

0,0168

0,0015

Сумма

7

0,106

0,0007



Критическая температура.

 

Критическое давление.

; 

Изобутилацетат

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:



Группа

кол-во

ΔT

ΔP

ΔV

CН3

3

0,0423

-0,0036

195

CH2

1

0,0168

0

56

CH

1

0,0164

0,002

41

,-CОО-

1

0,0481

0,0005

82

Сумма

6

0,1236

-0,0011

374



Критическая температура.





Критическое давление.

;





Задание №4



Для первого соединения рассчитать , и . Определить фазовое состояние компонента.

Энтальпия

4-Метил-4-этилгептан

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-Кеслера 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.

Критические температуру и давление а так же ацентрический фактор возьмем экспериментальные.

 ; R=8,314Дж/моль*К



Находим приведенные температуру и давление:





Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:

путем интерполяции находим и.

=0,6790;

=0,0069;



Из уравнения Менделеева-Клайперона ,

где P-давление; V-объем; Z- коэффициент сжимаемости; R-универсальная газовая постоянная (R=82.04); T-температура;

выразим объем:



М=142,29 г/моль.





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.





4-Метил-4-этилгептан

 в промежутке температур от 298 до 475 К вычислим по формуле:



В промежутке температур от 475 до 588 К вычислим по формуле:



В промежутке температур от 298 до 480 К вычислим Г по формуле:



Находим масштабирующий параметр:

Полученные результаты сведем в таблицу:



T, К

Tr

Vr(0)

Vsc

Г

Vs

ρs ,г/см3

182,17884

0,3

0,3252

315,9798

0,2646

91,3058

1,5584

212,54198

0,35

0,3331

315,9798

0,2585

105,2578

1,3518

242,90512

0,4

0,3421

315,9798

0,2521

108,1093

1,3161

273,26826

0,45

0,3520

315,9798

0,2456

111,2163

1,2794

303,6314

0,5

0,3625

315,9798

0,2387

114,5478

1,2422

333,99454

0,55

0,3738

315,9798

0,2317

118,1255

1,2045

364,35768

0,6

0,3862

315,9798

0,2244

122,0240

1,1661

394,72082

0,65

0,3999

315,9798

0,2168

126,3707

1,1259

425,08396

0,7

0,4157

315,9798

0,2090

131,3458

1,0833

455,4471

0,75

0,4341

315,9798

0,2010

137,1824

1,0372

485,81024

0,8

0,4563

315,9798

0,1927

144,1662

0,9870

516,17338

0,85

0,4883

315,9798

0,1842

154,2798

0,9223

546,53652

0,9

0,5289

315,9798

0,1754

167,1127

0,8514

564,75441

0,93

0,5627

315,9798

0,1701

177,7935

0,8003

576,89966

0,95

0,5941

315,9798

0,1664

187,7164

0,7580

589,04492

0,97

0,6410

315,9798

0,1628

202,5465

0,7025

595,11755

0,98

0,6771

315,9798

0,1609

213,9519

0,6650

601,19018

0,99

0,7348

315,9798

0,1591

232,1885

0,6128



орто-Терфенил



T, К

Tr

Vr(0)

Vsc

Г

Vs

ρs ,г/см3

252,2196

0,3

0,3252

506,8885

0,2646

140,1488

0,9289

294,2562

0,35

0,3331

506,8885

0,2585

144,1580

0,9031

336,2928

0,4

0,3421

506,8885

0,2521

148,6853

0,8756

378,3294

0,45

0,3520

506,8885

0,2456

153,6228

0,8475

420,366

0,5

0,3625

506,8885

0,2387

158,9338

0,8191

462,4026

0,55

0,3738

506,8885

0,2317

164,6553

0,7907

504,4392

0,6

0,3862

506,8885

0,2244

170,8986

0,7618

546,4758

0,65

0,3999

506,8885

0,2168

177,8522

0,7320

588,5124

0,7

0,4157

506,8885

0,2090

185,7829

0,7008

630,549

0,75

0,4341

506,8885

0,2010

195,0387

0,6675

672,5856

0,8

0,4563

506,8885

0,1927

206,0507

0,6318

714,6222

0,85

0,4883

506,8885

0,1842

221,6982

0,5872

756,6588

0,9

0,5289

506,8885

0,1754

241,4676

0,5392

781,88076

0,93

0,5627

506,8885

0,1701

257,7676

0,5051

798,6954

0,95

0,5941

506,8885

0,1664

272,7723

0,4773

815,51004

0,97

0,6410

506,8885

0,1628

294,9965

0,4413

823,91736

0,98

0,6771

506,8885

0,1609

311,9667

0,4173



Диизопропиловый эфир



T, К

Tr

Vr(0)

Vsc

Г

Vs

ρs ,г/см3

151,46923

0,3

0,3252

352,7018

0,2646

104,7597

0,9754

176,7141

0,35

0,3331

352,7018

0,2585

107,5555

0,9500

201,95897

0,4

0,3421

352,7018

0,2521

110,7195

0,9229

227,20384

0,45

0,3520

352,7018

0,2456

114,1688

0,8950

252,44872

0,5

0,3625

352,7018

0,2387

117,8740

0,8668

277,69359

0,55

0,3738

352,7018

0,2317

121,8604

0,8385

302,93846

0,6

0,3862

352,7018

0,2244

126,2077

0,8096

328,18333

0,65

0,3999

352,7018

0,2168

131,0518

0,7797

353,4282

0,7

0,4157

352,7018

0,2090

136,5848

0,7481

378,67307

0,75

0,4341

352,7018

0,2010

143,0566

0,7142

403,91794

0,8

0,4563

352,7018

0,1927

150,7751

0,6777

429,16282

0,85

0,4883

352,7018

0,1842

161,8321

0,6314

454,40769

0,9

0,5289

352,7018

0,1754

175,8278

0,5811

469,55461

0,93

0,5627

352,7018

0,1701

187,4144

0,5452

479,65256

0,95

0,5941

352,7018

0,1664

198,1230

0,5157

489,75051

0,97

0,6410

352,7018

0,1628

214,0466

0,4774

494,79948

0,98

0,6771

352,7018

0,1609

226,2439

0,4516

499,84846

0,99

0,7348

352,7018

0,1591

245,6858

0,4159



Изобутилацетат



T, К

Tr

Vr(0)

Vsc

Г

Vs

ρs ,г/см3

174,411

0,3

0,3252

323,4672

0,2646

92,6821

1,0918

203,4795

0,35

0,3331

323,4672

0,2585

95,2433

1,0625

232,548

0,4

0,3421

323,4672

0,2521

98,1385

1,0311

261,6165

0,45

0,3520

323,4672

0,2456

101,2955

0,9990

290,685

0,5

0,3625

323,4672

0,2387

104,6891

0,9666

319,7535

0,55

0,3738

323,4672

0,2317

108,3425

0,9340

348,822

0,6

0,3862

323,4672

0,2244

112,3281

0,9009

377,8905

0,65

0,3999

323,4672

0,2168

116,7680

0,8666

406,959

0,7

0,4157

323,4672

0,2090

121,8355

0,8306

436,0275

0,75

0,4341

323,4672

0,2010

127,7561

0,7921

465,096

0,8

0,4563

323,4672

0,1927

134,8086

0,7506

494,1645

0,85

0,4883

323,4672

0,1842

144,8697

0,6985

523,233

0,9

0,5289

323,4672

0,1754

157,5930

0,6421

540,6741

0,93

0,5627

323,4672

0,1701

168,1044

0,6020

552,3015

0,95

0,5941

323,4672

0,1664

177,7998

0,5691

563,9289

0,97

0,6410

323,4672

0,1628

192,1881

0,5265

569,7426

0,98

0,6771

323,4672

0,1609

203,1920

0,4980

575,5563

0,99

0,7348

323,4672

0,1591

220,7098

0,4585




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.

4-Метил-4-этилгептан

Корреляция Ли-Кеслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.











Т

Тr

f(0)

f(1)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,49

-5,4958

-6,9119

0,0002

0,0047

323

0,53

-4,6311

-5,5050

0,0010

0,0203

348

0,57

-3,8968

-4,3726

0,0032

0,0682

373

0,61

-3,2662

-3,4545

0,0089

0,1887

398

0,66

-2,7193

-2,7063

0,0211

0,4466

423

0,70

-2,2411

-2,0944

0,0440

0,9321

448

0,74

-1,8197

-1,5933

0,0829

1,7542

473

0,78

-1,4460

-1,1830

0,1432

3,0296

498

0,82

-1,1124

-0,8479

0,2301

4,8694

523

0,86

-0,8132

-0,5754

0,3481

7,3657



Корреляция Риделя



    

 

где  приведенная температура кипения.





  

 



Т

Тr

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,49

0,0002

0,0040

323

0,53

0,0008

0,0169

348

0,57

0,0026

0,0559

373

0,61

0,0072

0,1529

398

0,66

0,0170

0,3596

423

0,70

0,0354

0,7489

448

0,74

0,0668

1,4132

473

0,78

0,1163

2,4620

498

0,82

0,1900

4,0200

523

0,86

0,2944

6,2295



Метод Амброуза-Уолтона.









где 



Т

Тr

τ

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,49

0,51

-5,5425

-6,9606

-0,2667

0,0002

0,0042

323

0,53

0,47

-4,6928

-5,5995

-0,1817

0,0008

0,0178

348

0,57

0,43

-3,9720

-4,5169

-0,1136

0,0028

0,0584

373

0,61

0,39

-3,3525

-3,6447

-0,0619

0,0075

0,1580

398

0,66

0,34

-2,8135

-2,9335

-0,0251

0,0174

0,3678

423

0,70

0,30

-2,3396

-2,3468

-0,0014

0,0359

0,7594

448

0,74

0,26

-1,9187

-1,8574

0,0111

0,0673

1,4245

473

0,78

0,22

-1,5416

-1,4448

0,0147

0,1168

2,4726

498

0,82

0,18

-1,2007

-1,0930

0,0119

0,1904

4,0297

523

0,86

0,14

-0,8900

-0,7896

0,0052

0,2948

6,2393



орто-Терфенил



Корреляция Ли-Кеслера

Корреляция Ли-Кеслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.









Т

Тr

f(0)

f(1)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0.50

-5.2241

-6.4620

0.0003

0.0097

323

0.55

-4.3825

-5.1146

0.0013

0.0410

348

0.59

-3.6680

-4.0332

0.0042

0.1358

373

0.63

-3.0545

-3.1592

0.0115

0.3706

398

0.67

-2.5226

-2.4494

0.0268

0.8665

423

0.71

-2.0575

-1.8714

0.0553

1.7865

448

0.76

-1.6478

-1.4003

0.1029

3.3223

473

0.80

-1.2845

-1.0169

0.1757

5.6717

498

0.84

-0.9603

-0.7058

0.2792

9.0138

523

0.88

-0.6696

-0.4551

0.4177

13.4859

548

0.92

-0.4075

-0.2549

0.5936

19.1676

573

0.97

-0.1702

-0.0975

0.8075

26.0730



Корреляция Риделя.



    

 

где приведенная температура кипения.



А

В

С

D

θ

αc

ψ

12.5614

12.9203

-7.0329

0.3589

-0.3589

8.0408

1.3202



Т

Тr

Pvp,r

Pvp, bar

298

0.50

0.0003

0.0081

323

0.55

0.0010

0.0337

348

0.59

0.0034

0.1102

373

0.63

0.0092

0.2978

398

0.67

0.0214

0.6924

423

0.71

0.0442

1.4266

448

0.76

0.0826

2.6671

473

0.80

0.1428

4.6095

498

0.84

0.2316

7.4786

523

0.88

0.3573

11.5377

548

0.92

0.5300

17.1141

573

0.97

0.7633

24.6459



Корреляция Амброуза-Уолтона.









где 



Т

Тr

τ

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0.50

0.50

-5.2753

-6.5233

-0.2398

0.0003

0.0085

323

0.55

0.45

-4.4488

-5.2252

-0.1580

0.0011

0.0354

348

0.59

0.41

-3.7474

-4.1942

-0.0939

0.0035

0.1145

373

0.63

0.37

-3.1441

-3.3643

-0.0466

0.0095

0.3063

398

0.67

0.33

-2.6189

-2.6881

-0.0143

0.0218

0.7053

423

0.71

0.29

-2.1567

-2.1304

0.0051

0.0447

1.4425

448

0.76

0.24

-1.7458

-1.6652

0.0137

0.0831

2.6832

473

0.80

0.20

-1.3771

-1.2726

0.0141

0.1432

4.6243

498

0.84

0.16

-1.0434

-0.9374

0.0089

0.2321

7.4925

523

0.88

0.12

-0.7387

-0.6476

0.0012

0.3577

11.5502

548

0.92

0.08

-0.4577

-0.3933

-0.0060

0.5300

17.1138

573

0.97

0.03

-0.1958

-0.1658

-0.0080

0.7622

24.6097



Диизопропиловый эфир



Корреляция Ли-Кесслера.

Корреляция Ли-Кесслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.












Т

Тr

f(0)

f(1)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,60

-3,5340

-3,8378

0,0083

0,2362

323

0,65

-2,8377

-2,8640

0,0229

0,6517

348

0,70

-2,2473

-2,1021

0,0531

1,5090

373

0,75

-1,7411

-1,5042

0,1072

3,0439

398

0,80

-1,3029

-1,0355

0,1937

5,4997

423

0,85

-0,9203

-0,6697

0,3200

9,0883

448

0,90

-0,5837

-0,3867

0,4915

13,9596



Корреляция Риделя



    

 

где приведенная температура кипения.



А

В

С

D

θ

αc

ψ

10,7151

11,0212

-5,4468

0,3061

-0,3061

7,4113

1,7068



Т

Тr

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,60

0,0071

0,2023

323

0,65

0,0194

0,5505

348

0,70

0,0445

1,2651

373

0,75

0,0898

2,5512

398

0,80

0,1636

4,6474

423

0,85

0,2755

7,8237

448

0,90

0,4366

12,3981



Корреляция Амброуза-Уолтона.









где 

Т

Тr

τ

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,60

0,40

-3,6158

-4,0085

-0,0829

0,0072

0,2040

323

0,65

0,35

-2,9303

-3,0837

-0,0322

0,0194

0,5509

348

0,70

0,30

-2,3457

-2,3542

-0,0017

0,0443

1,2591

373

0,75

0,25

-1,8398

-1,7690

0,0124

0,0892

2,5326

398

0,80

0,20

-1,3960

-1,2921

0,0142

0,1625

4,6147

423

0,85

0,15

-1,0018

-0,8969

0,0080

0,2741

7,7833

448

0,90

0,10

-0,6474

-0,5637

-0,0013

0,4352

12,3595



Изобутилацетат



Корреляция Ли-Кеслера.

Корреляция Ли-Кеслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.









Т

Тr

f(0)

f(1)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,53

-4,6446

-5,5264

0,0008

0,0251

323

0,58

-3,8526

-4,3065

0,0031

0,0957

348

0,62

-3,1804

-3,3340

0,0093

0,2900

373

0,66

-2,6036

-2,5543

0,0235

0,7329

398

0,71

-2,1037

-1,9268

0,0514

1,6016

423

0,75

-1,6667

-1,4212

0,0998

3,1111

448

0,80

-1,2820

-1,0143

0,1760

5,4874

473

0,84

-0,9409

-0,6882

0,2865

8,9352

498

0,89

-0,6368

-0,4286

0,4364

13,6092

523

0,93

-0,3640

-0,2243

0,6283

19,5936



Корреляция Риделя



    

 

где приведенная температура кипения.



А

В

С

D

θ

αc

ψ

12,5892

12,9488

-7,0567

0,3597

-0,3597

8,0502

1,4097



Т

Тr

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,53

0,0007

0,0207

323

0,58

0,0025

0,0779

348

0,62

0,0075

0,2334

373

0,66

0,0188

0,5857

398

0,71

0,0410

1,2781

423

0,75

0,0800

2,4953

448

0,80

0,1429

4,4581

473

0,84

0,2380

7,4223

498

0,89

0,3749

11,6909

523

0,93

0,5658

17,6469



Корреляция Амброуза-Уолтона.









где 



Т

Тr

τ

f(0)

f(1)

f(2)

Pvp,r

Pvp, bar

298

0,53

0,47

-4,7061

-5,6201

-0,1830

0,0007

0,0218

323

0,58

0,42

-3,9286

-4,4540

-0,1098

0,0026

0,0812

348

0,62

0,38

-3,2681

-3,5304

-0,0555

0,0077

0,2406

373

0,66

0,34

-2,6990

-2,7884

-0,0185

0,0192

0,5975

398

0,71

0,29

-2,2027

-2,1843

0,0036

0,0415

1,2931

423

0,75

0,25

-1,7648

-1,6861

0,0135

0,0805

2,5108

448

0,80

0,20

-1,3746

-1,2699

0,0140

0,1434

4,4723

473

0,84

0,16

-1,0232

-0,9177

0,0085

0,2384

7,4357

498

0,89

0,11

-0,7039

-0,6154

0,0002

0,3752

11,7022

523

0,93

0,07

-0,4104

-0,3516

-0,0069

0,5657

17,6419




Задание №8



Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить  и 

4-Метил-4-этилгептан



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

0,49

0,9991

9,2982

46944,54

46900,06

323

0,53

0,9968

9,0227

45553,79

45408,12

348

0,57

0,9914

8,7537

44195,75

43815,44

373

0,61

0,9806

8,4941

42885,12

42052,03

398

0,66

0,9618

8,2478

41641,49

40050,16

423

0,70

0,9326

8,0198

40490,44

37759,91

448

0,74

0,8908

7,8167

39464,86

35155,98

473

0,78

0,8349

7,6467

38606,36

32232,36

498

0,82

0,7634

7,5200

37966,95

28984,18

523

0,86

0,6746

7,4495

37610,84

25373,93




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

0,49

0,9992

9,2533

46717,76

46680,34

323

0,53

0,9973

8,9880

45378,40

45257,92

348

0,57

0,9930

8,7291

44071,31

43761,00

373

0,61

0,9843

8,4795

42811,00

42138,26

398

0,66

0,9693

8,2429

41616,80

40341,19

423

0,70

0,9462

8,0245

40513,97

38334,36

448

0,74

0,9131

7,8306

39534,93

36097,76

473

0,78

0,8682

7,6693

38720,76

33618,07

498

0,82

0,8097

7,5509

38122,77

30866,91

523

0,86

0,7343

7,4878

37804,33

27759,68



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

0,49

0,51

0,9992

9,2773

46839,05

46799,47

323

0,53

0,47

0,9972

8,9477

45174,80

45048,45

348

0,57

0,43

0,9926

8,6480

43661,70

43340,51

373

0,61

0,39

0,9838

8,3794

42305,85

41618,64

398

0,66

0,34

0,9686

8,1427

41110,73

39821,48

423

0,70

0,30

0,9454

7,9383

40078,95

37891,46

448

0,74

0,26

0,9123

7,7671

39214,21

35776,39

473

0,78

0,22

0,8676

7,6304

38524,08

33423,89

498

0,82

0,18

0,8092

7,5313

38024,00

30767,28

523

0,86

0,14

0,7338

7,4759

37744,37

27696,96



орто-Терфенил



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

0.50

0.9988

9.4515

46561.42

46506.60

323

0.55

0.9961

9.1565

45107.75

44930.74

348

0.59

0.9896

8.8693

43693.21

43237.40

373

0.63

0.9767

8.5937

42335.40

41349.85

398

0.67

0.9547

8.3343

41057.75

39197.60

423

0.71

0.9208

8.0975

39890.88

36732.41

448

0.76

0.8729

7.8911

38874.12

33932.74

473

0.80

0.8091

7.7253

38057.26

30792.93

498

0.84

0.7278

7.6127

37502.54

27296.21

523

0.88

0.6266

7.5689

37286.78

23363.26

548

0.92

0.4995

7.6129

37503.88

18735.06

573

0.97

0.3272

7.7680

38267.49

12521.10



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

0.50

0.9990

9.4008

46311.49

46265.74

323

0.55

0.9968

9.1174

44915.10

44770.00

348

0.59

0.9915

8.8417

43557.26

43188.77

373

0.63

0.9813

8.5774

42255.33

41466.73

398

0.67

0.9640

8.3292

41032.38

39554.02

423

0.71

0.9373

8.1031

39918.59

37416.14

448

0.76

0.8994

7.9070

38952.72

35033.23

473

0.80

0.8481

7.7510

38183.82

32385.38

498

0.84

0.7809

7.6473

37673.21

29420.18

523

0.88

0.6931

7.6115

37496.60

25987.88

548

0.92

0.5744

7.6622

37746.51

21682.11

573

0.97

0.3949

7.8222

38534.92

15216.95



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

0.50

0.50

0.9990

9.4197

46404.69

46356.55

323

0.55

0.45

0.9966

9.0737

44699.82

44548.48

348

0.59

0.41

0.9912

8.7604

43156.64

42777.19

373

0.63

0.37

0.9808

8.4812

41781.02

40978.86

398

0.67

0.33

0.9633

8.2367

40576.57

39086.81

423

0.71

0.29

0.9366

8.0276

39546.73

37039.19

448

0.76

0.24

0.8987

7.8552

38697.38

34778.80

473

0.80

0.20

0.8476

7.7219

38040.38

32243.60

498

0.84

0.16

0.7805

7.6324

37599.50

29345.12

523

0.88

0.12

0.6927

7.5963

37421.70

25920.83

548

0.92

0.08

0.5744

7.6337

37606.26

21601.84

573

0.97

0.03

0.3965

7.7993

38422.07

15232.55



Диизопропиловый эфир



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

0,60

0,9802

7,8837

32772,72

32122,59

323

0,65

0,9565

7,6368

31746,26

30365,17

348

0,70

0,9178

7,4122

30812,62

28280,70

373

0,75

0,8613

7,2200

30013,54

25850,58

398

0,80

0,7849

7,0735

29404,60

23079,27

423

0,85

0,6867

6,9902

29058,44

19953,05

448

0,90

0,5627

6,9926

29068,33

16357,76



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

0,60

0,9830

7,8240

32524,29

31972,43

323

0,65

0,9634

7,5888

31546,69

30391,46

348

0,70

0,9316

7,3756

30660,20

28563,05

373

0,75

0,8852

7,1941

29905,78

26473,38

398

0,80

0,8219

7,0575

29337,99

24113,35

423

0,85

0,7383

6,9829

29028,11

21430,30

448

0,90

0,6270

6,9925

29067,70

18224,91



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

0,60

0,40

0,9829

7,7687

32294,45

31741,87

323

0,65

0,35

0,9634

7,5315

31308,54

30161,12

348

0,70

0,30

0,9319

7,3360

30495,58

28419,99

373

0,75

0,25

0,8861

7,1827

29858,53

26458,10

398

0,80

0,20

0,8233

7,0739

29406,15

24210,25

423

0,85

0,15

0,7399

7,0149

29161,14

21574,88

448

0,90

0,10

0,6285

7,0190

29177,85

18337,90



Изобутилацетат



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

0,53

0,9973

9,2696

43234,85

43118,82

323

0,58

0,9919

8,9623

41801,77

41464,42

348

0,62

0,9803

8,6668

40423,14

39627,88

373

0,66

0,9592

8,3881

39123,45

37526,82

398

0,71

0,9253

8,1334

37935,32

35101,54

423

0,75

0,8760

7,9117

36901,34

32323,80

448

0,80

0,8090

7,7348

36076,25

29186,11

473

0,84

0,7225

7,6175

35529,35

25669,54

498

0,89

0,6133

7,5785

35347,21

21679,61

523

0,93

0,4739

7,6406

35636,77

16888,89



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

0,9978

9,2261

43031,94

42936,34

323

0,58

0,9934

8,9311

41656,20

41382,64

348

0,62

0,9842

8,6477

40334,10

39696,81

373

0,66

0,9675

8,3809

39089,79

37820,37

398

0,71

0,9409

8,1377

37955,38

35710,96

423

0,75

0,9019

7,9270

36972,85

33344,34

448

0,80

0,8481

7,7605

36196,13

30698,57

473

0,84

0,7765

7,6527

35693,50

27715,32

498

0,89

0,6813

7,6220

35550,26

24218,79

523

0,93

0,5492

7,6909

35871,75

19701,25



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

0,53

0,47

0,9977

9,2012

42915,99

42815,92

323

0,58

0,42

0,9932

8,8584

41317,15

41034,46

348

0,62

0,38

0,9837

8,5534

39894,25

39244,39

373

0,66

0,34

0,9669

8,2870

38651,81

37370,96

398

0,71

0,29

0,9401

8,0601

37593,59

35343,61

423

0,75

0,25

0,9012

7,8740

36725,68

33097,80

448

0,80

0,20

0,8476

7,7315

36060,82

30564,80

473

0,84

0,16

0,7760

7,6381

35625,40

27646,02

498

0,89

0,11

0,6809

7,6056

35473,80

24153,21

523

0,93

0,07

0,5494

7,6600

35727,56

19628,53




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.



4-Метил-4-этилгептан



;

;







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 вещества при температуре 730К. и давлении 100атм.

4-Метил-4-этилгептан



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=142,29г/моль молярная масса вещества; - изобарная теплоемкость; R=1,987.



;



Модифицированная корреляция Эйкена.



где  взято из задания №9; М=142,29/моль молярная масса вещества; - изобарная теплоемкость.







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.

4-Метил-4-этилгептан



, выбираем уравнение:



 

Где  - критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.

, .