Химия: Термодинамические свойства 3,3,5-Триметилгептана, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1] гептана, 2-Метил-2-бутанола и изобутилбутаната, Реферат

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. Нестеров И.А.

Самара

2008 г.

Задание 21А

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.

3,3,5-Триметилгептан

Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для   и , вводим набор поправок: Поправки на гош-взаимодействие:

Вводим 5 поправок «алкил-алкил». Поправка на симметрию (только для энтропии): ,

Поправка на смешение конформеров (только для энтропии):

Таблица 1

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

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

Поправки на гош – взаимодействие отсутствуют.

Вводим поправку на бицикло[2,2,1]гептановый фрагмент.

Поправка на внутреннюю симметрию:

Таблица 2

2-Метил-2-бутанол

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

Поправка на симметрию:

Таблица 4

Изобутилбутаноат

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

Поправки на гош – взаимодействие:

Вводим 1 поправку «алкил-алкил».

Поправка на внутреннюю симметрию:

Таблица 3

Задание №2

Для первого соединения рассчитать  и

3,3,5-Триметилгептан

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

Энтропия.

Для расчета из таблицы Бенсона выпишем парциальные вклады соответственно для 298К, 400К, 500К, 600К, 800К и путем интерполяции найдем для 730К.

Таблица 5

 

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.

3,3,5-Триметилгептан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа	кол-во	ΔT	ΔP	ΔV
CН3	5	0.1	1.135	275
CH2	3	0.06	0.681	165
CH	1	0.012	0.21	51
C	1	0	0.21	41
Сумма	10	0.172	2.236	532

Критическая температура.

 

Критическое давление.

 

Критический объем.

Ацентрический фактор.

;

 

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Критическая температура.

 

Критическое давление.

 

Критический объем.

Ацентрический фактор.

  

2-Метил-2-бутанол

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Критическая температура.

 

Критическое давление.

;

Критический объем.

Ацентрический фактор.

Изобутилбутаноат

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа	кол-во	ΔT	ΔP	ΔV
СН3	3	0.06	0.681	165
СН2	3	0.06	0.681	165
СН	1	0.012	0.21	51
СОО	1	0.047	0.47	80
Сумма	8	0.179	2.042	461

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.

3,3,5-Триметилгептан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Критическая температура.

 

Критическое давление.

;

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Критическая температура.

 

Критическое давление.

;

2-Метил-2-бутанол

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Критическая температура.

 

Критическое давление.

;

Изобутилбутаноат

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Критическая температура.

 

Критическое давление.

;

Задание №4

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

Энтальпия

3,3,5-Триметилгептан

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.

=0,6884;

=0,0127;

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.

3,3,5-Триметилгептан

 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
181,344937	0,3	0,3252	318,3097	0,2646	92,8334	1,5327
211,569093	0,35	0,3331	318,3097	0,2585	106,0339	1,3419
241,79325	0,4	0,3421	318,3097	0,2521	108,9065	1,3065
272,017406	0,45	0,3520	318,3097	0,2456	112,0364	1,2700
302,241562	0,5	0,3625	318,3097	0,2387	115,3924	1,2331
332,465718	0,55	0,3738	318,3097	0,2317	118,9965	1,1957
362,689874	0,6	0,3862	318,3097	0,2244	122,9237	1,1575
392,914031	0,65	0,3999	318,3097	0,2168	127,3025	1,1177
423,138187	0,7	0,4157	318,3097	0,2090	132,3143	1,0754
453,362343	0,75	0,4341	318,3097	0,2010	138,1939	1,0296
483,586499	0,8	0,4563	318,3097	0,1927	145,2293	0,9797
513,810656	0,85	0,4883	318,3097	0,1842	155,4174	0,9155
544,034812	0,9	0,5289	318,3097	0,1754	168,3449	0,8452
562,169305	0,93	0,5627	318,3097	0,1701	179,1045	0,7944
574,258968	0,95	0,5941	318,3097	0,1664	189,1005	0,7524
586,34863	0,97	0,6410	318,3097	0,1628	204,0400	0,6973
592,393462	0,98	0,6771	318,3097	0,1609	215,5295	0,6602
598,438293	0,99	0,7348	318,3097	0,1591	233,9005	0,6083

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

T, К	Tr	Vr(0)	Vsc	Г	Vs	ρs ,г/см3
195,81892	0,3	0,3252	422,0727	0,2646	129,0796	1,0711
228,455407	0,35	0,3331	422,0727	0,2585	132,4285	1,0440
261,091894	0,4	0,3421	422,0727	0,2521	136,2219	1,0149
293,72838	0,45	0,3520	422,0727	0,2456	140,3566	0,9850
326,364867	0,5	0,3625	422,0727	0,2387	144,7957	0,9548
359,001354	0,55	0,3738	422,0727	0,2317	149,5687	0,9244
391,63784	0,6	0,3862	422,0727	0,2244	154,7727	0,8933
424,274327	0,65	0,3999	422,0727	0,2168	160,5724	0,8610
456,910814	0,7	0,4157	422,0727	0,2090	167,2014	0,8269
489,5473	0,75	0,4341	422,0727	0,2010	174,9622	0,7902
522,183787	0,8	0,4563	422,0727	0,1927	184,2276	0,7505
554,820274	0,85	0,4883	422,0727	0,1842	197,5461	0,6999
587,45676	0,9	0,5289	422,0727	0,1754	214,4175	0,6448
607,038652	0,93	0,5627	422,0727	0,1701	228,4086	0,6053
620,093247	0,95	0,5941	422,0727	0,1664	241,3610	0,5728
633,147842	0,97	0,6410	422,0727	0,1628	260,6523	0,5304
639,675139	0,98	0,6771	422,0727	0,1609	275,4483	0,5019
646,202436	0,99	0,7348	422,0727	0,1591	299,0562	0,4623

2-Метил-2-бутанол

T, К	Tr	Vr(0)	Vsc	Г	Vs	ρs ,г/см3
163,5	0,3	0,3252	292,2558	0,2646	82,8463	1,0640
190,75	0,35	0,3331	292,2558	0,2585	85,1596	1,0351
218	0,4	0,3421	292,2558	0,2521	87,7738	1,0043
245,25	0,45	0,3520	292,2558	0,2456	90,6244	0,9727
272,5	0,5	0,3625	292,2558	0,2387	93,6894	0,9409
299,75	0,55	0,3738	292,2558	0,2317	96,9896	0,9089
327	0,6	0,3862	292,2558	0,2244	100,5902	0,8763
354,25	0,65	0,3999	292,2558	0,2168	104,6010	0,8427
381,5	0,7	0,4157	292,2558	0,2090	109,1778	0,8074
408,75	0,75	0,4341	292,2558	0,2010	114,5232	0,7697
436	0,8	0,4563	292,2558	0,1927	120,8883	0,7292
463,25	0,85	0,4883	292,2558	0,1842	129,9578	0,6783
490,5	0,9	0,5289	292,2558	0,1754	141,4238	0,6233
506,85	0,93	0,5627	292,2558	0,1701	150,8908	0,5842
517,75	0,95	0,5941	292,2558	0,1664	159,6176	0,5523
528,65	0,97	0,6410	292,2558	0,1628	172,5609	0,5108
534,1	0,98	0,6771	292,2558	0,1609	182,4551	0,4831
539,55	0,99	0,7348	292,2558	0,1591	198,2003	0,4448

Изобутилбутаноат

T, К	Tr	Vr(0)	Vsc	Г	Vs	ρs ,г/см3
180,6	0,3	0,3252	520,9117	0,2646	152,2488	0,9472
210,7	0,35	0,3331	520,9117	0,2585	156,3759	0,9222
240,8	0,4	0,3421	520,9117	0,2521	161,0442	0,8955
270,9	0,45	0,3520	520,9117	0,2456	166,1338	0,8681
301	0,5	0,3625	520,9117	0,2387	171,6029	0,8404
331,1	0,55	0,3738	520,9117	0,2317	177,4885	0,8125
361,2	0,6	0,3862	520,9117	0,2244	183,9081	0,7842
391,3	0,65	0,3999	520,9117	0,2168	191,0605	0,7548
421,4	0,7	0,4157	520,9117	0,2090	199,2274	0,7239
451,5	0,75	0,4341	520,9117	0,2010	208,7749	0,6908
481,6	0,8	0,4563	520,9117	0,1927	220,1554	0,6551
511,7	0,85	0,4883	520,9117	0,1842	236,4279	0,6100
541,8	0,9	0,5289	520,9117	0,1754	257,0164	0,5611
559,86	0,93	0,5627	520,9117	0,1701	274,0453	0,5262
571,9	0,95	0,5941	520,9117	0,1664	289,7695	0,4977
583,94	0,97	0,6410	520,9117	0,1628	313,1305	0,4606
589,96	0,98	0,6771	520,9117	0,1609	331,0120	0,4357
595,98	0,99	0,7348	520,9117	0,1591	359,4984	0,4012

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.

3,3,5-Триметилгептан

Корреляция Ли-Кеслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.

Т	Тr	f(0)	f(1)	Pvp,r	Pvp, bar
298	0,49	-5,4445	-6,8264	0,0003	0,0064
323	0,53	-4,5841	-5,4307	0,0012	0,0260
348	0,58	-3,8535	-4,3079	0,0040	0,0838
373	0,62	-3,2262	-3,3982	0,0106	0,2236
398	0,66	-2,6822	-2,6572	0,0243	0,5141
423	0,70	-2,2064	-2,0517	0,0495	1,0475
448	0,74	-1,7872	-1,5563	0,0913	1,9321
473	0,78	-1,4154	-1,1511	0,1551	3,2814
498	0,82	-1,0837	-0,8205	0,2458	5,2010
523	0,87	-0,7861	-0,5521	0,3674	7,7758
548	0,91	-0,5178	-0,3360	0,5227	11,0620
573	0,95	-0,2749	-0,1640	0,7127	15,0814

Корреляция Риделя

    

 

где  приведенная температура кипения.

  

 

Метод Амброуза-Уолтона.

где

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

Корреляция Ли-Кеслера

Корреляция Ли-Кеслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.

Корреляция Риделя.

    

 

где приведенная температура кипения.

А	В	С	D	θ	αc	ψ
9,1157	9,3762	-4,0729	0,2604	-0,2604	6,8660	1,9161

Т	Тr	Pvp,r	Pvp, bar
298	0,46	0,0003	0,0092
323	0,49	0,0009	0,0325
348	0,53	0,0027	0,0936
373	0,57	0,0067	0,2301
398	0,61	0,0145	0,4974
423	0,65	0,0283	0,9688
448	0,69	0,0505	1,7328
473	0,72	0,0843	2,8895
498	0,76	0,1326	4,5472
523	0,80	0,1989	6,8211
548	0,84	0,2868	9,8352
573	0,88	0,4004	13,7292

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т	Тr	τ	f(0)	f(1)	f(2)	Pvp,r	Pvp, bar
298	0,46	0,54	-6,3731	-8,3697	-0,3500	0,0003	0,0088
323	0,49	0,51	-5,4507	-6,8095	-0,2574	0,0009	0,0314
348	0,53	0,47	-4,6692	-5,5629	-0,1794	0,0027	0,0913
373	0,57	0,43	-3,9983	-4,5551	-0,1160	0,0066	0,2246
398	0,61	0,39	-3,4157	-3,7311	-0,0668	0,0142	0,4852
423	0,65	0,35	-2,9046	-3,0504	-0,0306	0,0275	0,9445
448	0,69	0,31	-2,4518	-2,4824	-0,0062	0,0493	1,6897
473	0,72	0,28	-2,0473	-2,0038	0,0082	0,0823	2,8218
498	0,76	0,24	-1,6830	-1,5967	0,0142	0,1299	4,4528
523	0,80	0,20	-1,3524	-1,2471	0,0139	0,1955	6,7039
548	0,84	0,16	-1,0503	-0,9441	0,0091	0,2831	9,7064
573	0,88	0,12	-0,7720	-0,6786	0,0021	0,3967	13,6040

2-Метил-2-бутанол

Корреляция Ли-Кесслера.

Корреляция Ли-Кесслера.

Она основана на использовании принципа соответственных состояний.

Т	Тr	f(0)	f(1)	Pvp,r	Pvp, bar
298	0,55	-4,3519	-5,0671	0,0011	0,0415
323	0,59	-3,5850	-3,9119	0,0042	0,1562
348	0,64	-2,9343	-2,9947	0,0125	0,4671
373	0,68	-2,3760	-2,2627	0,0310	1,1640
398	0,73	-1,8923	-1,6769	0,0669	2,5079
423	0,78	-1,4697	-1,2080	0,1281	4,8034
448	0,82	-1,0976	-0,8337	0,2228	8,3547
473	0,87	-0,7678	-0,5366	0,3578	13,4180
498	0,91	-0,4738	-0,3031	0,5376	20,1619
523	0,96	-0,2102	-0,1223	0,7638	28,6447

Корреляция Риделя

    

 

где приведенная температура кипения.

А	В	С	D	θ	αc	ψ
13,1795	13,5561	-7,5639	0,3766	-0,3766	8,2515	1,4972

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т	Тr	τ	f(0)	f(1)	f(2)	Pvp,r	Pvp, bar
298	0,55	0,45	-4,4188	-5,1798	-0,1551	0,0009	0,0354
323	0,59	0,41	-3,6659	-4,0789	-0,0870	0,0035	0,1302
348	0,64	0,36	-3,0257	-3,2080	-0,0384	0,0102	0,3810
373	0,68	0,32	-2,4736	-2,5089	-0,0072	0,0249	0,9354
398	0,73	0,27	-1,9915	-1,9399	0,0095	0,0534	2,0038
423	0,78	0,22	-1,5656	-1,4704	0,0147	0,1028	3,8562
448	0,82	0,18	-1,1854	-1,0776	0,0117	0,1818	6,8179
473	0,87	0,13	-0,8423	-0,7444	0,0040	0,3006	11,2716
498	0,91	0,09	-0,5295	-0,4571	-0,0044	0,4714	17,6792
523	0,96	0,04	-0,2406	-0,2042	-0,0083	0,7107	26,6534

 

Изобутилбутаноат

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	-5,3986	-6,7502	0,0003	0,0083
323	0,54	-4,5422	-5,3646	0,0014	0,0331
348	0,58	-3,8149	-4,2504	0,0043	0,1049
373	0,62	-3,1905	-3,3481	0,0114	0,2767
398	0,66	-2,6490	-2,6136	0,0260	0,6296
423	0,70	-2,1754	-2,0138	0,0526	1,2714
448	0,74	-1,7582	-1,5235	0,0963	2,3276
473	0,79	-1,3882	-1,1228	0,1624	3,9278
498	0,83	-1,0580	-0,7962	0,2560	6,1909
523	0,87	-0,7618	-0,5315	0,3810	9,2117
548	0,91	-0,4948	-0,3187	0,5397	13,0505
573	0,95	-0,2531	-0,1497	0,7332	17,7287

Корреляция Риделя

    

 

где приведенная температура кипения.

А	В	С	D	θ	αc	ψ
11,7085	12,0430	-6,3002	0,3345	-0,3345	7,7500	1,3210

Т	Тr	Pvp,r	Pvp, bar
298	0.50	0,0003	0,0067
323	0.55	0,0011	0,0268
348	0.59	0,0035	0,0843
373	0.63	0,0092	0,2213
398	0.67	0,0208	0,5032
423	0.71	0,0421	1,0184
448	0.76	0,0776	1,8767
473	0.80	0,1325	3,2046
498	0.84	0,2128	5,1452
523	0.88	0,3251	7,8616
548	0.93	0,4777	11,5503
573	0.97	0,6810	16,4658

Корреляция Амброуза-Уолтона.

где

Т	Тr	τ	f(0)	f(1)	f(2)	Pvp,r	Pvp, bar
298	0,50	0,50	-5,4470	-6,8032	-0,2571	0,0003	0,0074
323	0,54	0,46	-4,6055	-5,4648	-0,1732	0,0012	0,0292
348	0,58	0,42	-3,8917	-4,4007	-0,1065	0,0037	0,0903
373	0,62	0,38	-3,2780	-3,5437	-0,0563	0,0096	0,2333
398	0,66	0,34	-2,7439	-2,8451	-0,0210	0,0216	0,5225
423	0,70	0,30	-2,2742	-2,2688	0,0011	0,0432	1,0450
448	0,74	0,26	-1,8569	-1,7882	0,0122	0,0790	1,9093
473	0,79	0,21	-1,4829	-1,3828	0,0146	0,1341	3,2419
498	0,83	0,17	-1,1446	-1,0370	0,0110	0,2145	5,1868
523	0,87	0,13	-0,8360	-0,7385	0,0038	0,3270	7,9066
548	0,91	0,09	-0,5522	-0,4775	-0,0038	0,4794	11,5911
573	0,95	0,05	-0,2884	-0,2453	-0,0082	0,6816	16,4806

Задание №8

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

3,3,5-Триметилгептан

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	0.50	0,9987	9,0001	45231,76	45174,66
323	0.54	0,9960	8,7407	43927,72	43750,17
348	0.58	0,9896	8,4876	42656,02	42211,27
373	0.62	0,9773	8,2439	41431,16	40488,90
398	0.66	0,9565	8,0134	40272,53	38520,44
423	0.70	0,9250	7,8010	39205,39	36263,39
448	0.75	0,8808	7,6134	38262,25	33699,50
473	0.79	0,8224	7,4586	37484,24	30827,18
498	0.83	0,7486	7,3468	36922,74	27641,94
523	0.87	0,6578	7,2908	36641,22	24101,65
548	0.91	0,5463	7,3059	36717,26	20057,16
573	0.95	0,4041	7,4109	37244,71	15050,24

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	0,9989	8,9129	44793,46	44743,57
323	0.54	0,9965	8,6653	43549,05	43397,41
348	0.58	0,9912	8,4240	42336,36	41963,43
373	0.62	0,9811	8,1919	41169,64	40390,77
398	0.66	0,9642	7,9726	40067,87	38634,92
423	0.70	0,9388	7,7713	39055,88	36666,43
448	0.75	0,9032	7,5941	38165,53	34470,85
473	0.79	0,8558	7,4492	37437,17	32038,07
498	0.83	0,7946	7,3465	36921,23	29339,43
523	0.87	0,7166	7,2985	36679,97	26285,22
548	0.91	0,6152	7,3203	36789,48	22633,42
573	0.95	0,4744	7,4302	37341,86	17713,55

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	0,9989	8,9667	45063,64	45012,54
323	0.54	0.46	0,9964	8,6578	43511,08	43356,29
348	0.58	0.42	0,9910	8,3781	42105,61	41728,10
373	0.62	0.38	0,9809	8,1288	40852,59	40071,03
398	0.66	0.34	0,9641	7,9104	39754,94	38326,55
423	0.70	0.30	0,9388	7,7233	38814,74	36441,21
448	0.75	0.25	0,9035	7,5682	38035,29	34366,65
473	0.79	0.21	0,8565	7,4465	37423,81	32052,84
498	0.83	0.17	0,7956	7,3613	36995,47	29433,18
523	0.87	0.13	0,7176	7,3186	36780,69	26394,55
548	0.91	0.09	0,6163	7,3306	36841,38	22704,67
573	0.95	0.05	0,4760	7,4262	37321,81	17764,91

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

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	0,46	0,9986	7,6589	41563,23	41504,12
323	0,49	0,9959	7,4986	40693,11	40527,15
348	0,53	0,9903	7,3412	39839,06	39453,34
373	0,57	0,9802	7,1881	39008,31	38234,34
398	0,61	0,9638	7,0411	38210,49	36826,78
423	0,65	0,9397	6,9024	37458,16	35200,24
448	0,69	0,9068	6,7752	36767,48	33340,47
473	0,72	0,8642	6,6630	36158,91	31247,48
498	0,76	0,8113	6,5707	35657,99	28929,07
523	0,80	0,7477	6,5041	35296,29	26390,29
548	0,84	0,6726	6,4702	35112,37	23617,87
573	0,88	0,5847	6,4777	35152,89	20554,11

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	0,46	0,9986	7,5232	40826,72	40769,26
323	0,49	0,9961	7,3721	40006,73	39850,19
348	0,53	0,9909	7,2239	39202,40	38847,57
373	0,57	0,9819	7,0798	38420,77	37723,48
398	0,61	0,9675	6,9417	37671,22	36445,98
423	0,65	0,9467	6,8118	36966,00	34994,66
448	0,69	0,9185	6,6929	36320,84	33361,84
473	0,72	0,8824	6,5887	35755,68	31549,06
498	0,76	0,8375	6,5039	35295,40	29559,55
523	0,80	0,7831	6,4441	34970,77	27386,43
548	0,84	0,7178	6,4162	34819,34	24994,44
573	0,88	0,6388	6,4286	34886,60	22287,20

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	0,46	0,54	0,9987	7,6384	41451,80	41396,13
323	0,49	0,51	0,9962	7,4336	40340,50	40187,61
348	0,53	0,47	0,9912	7,2475	39330,58	38983,69
373	0,57	0,43	0,9823	7,0810	38427,09	37746,61
398	0,61	0,39	0,9683	6,9346	37632,71	36439,18
423	0,65	0,35	0,9480	6,8085	36948,53	35028,86
448	0,69	0,31	0,9206	6,7028	36374,91	33488,30
473	0,72	0,28	0,8853	6,6176	35912,56	31792,85
498	0,76	0,24	0,8412	6,5534	35563,79	29915,74
523	0,80	0,20	0,7874	6,5111	35334,48	27820,69
548	0,84	0,16	0,7222	6,4931	35236,96	25449,55
573	0,88	0,12	0,6431	6,5040	35295,76	22697,31

2-Метил-2-бутанол

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	0,55	0,9966	9,4579	42854,88	42709,76
323	0,59	0,9899	9,1246	41344,53	40928,73
348	0,64	0,9758	8,8061	39901,70	38935,52
373	0,68	0,9504	8,5093	38556,76	36642,81
398	0,73	0,9101	8,2430	37350,14	33992,64
423	0,78	0,8521	8,0189	36334,69	30960,54
448	0,82	0,7739	7,8520	35578,26	27534,21
473	0,87	0,6728	7,7612	35166,79	23661,25
498	0,91	0,5435	7,7702	35207,64	19134,35
523	0,96	0,3684	7,9083	35833,40	13200,36

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	0,55	0,9973	9,4532	42833,84	42718,48
323	0,59	0,9921	9,1313	41375,01	41047,95
348	0,64	0,9811	8,8241	39983,00	39228,31
373	0,68	0,9615	8,5382	38687,85	37197,79
398	0,73	0,9303	8,2826	37529,58	34913,40
423	0,78	0,8848	8,0687	36560,45	32347,48
448	0,82	0,8218	7,9114	35847,64	29459,91
473	0,87	0,7367	7,8294	35476,17	26133,77
498	0,91	0,6194	7,8462	35552,27	22022,66
523	0,96	0,4421	7,9908	36207,15	16005,95

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	0,55	0,45	0,9971	9,3812	42507,52	42384,62
323	0,59	0,41	0,9916	9,0180	40861,51	40519,33
348	0,64	0,36	0,9803	8,6967	39405,67	38629,17
373	0,68	0,32	0,9603	8,4184	38145,06	36631,06
398	0,73	0,27	0,9289	8,1846	37085,29	34447,57
423	0,78	0,22	0,8832	7,9973	36236,71	32005,06
448	0,82	0,18	0,8202	7,8613	35620,66	29215,57
473	0,87	0,13	0,7350	7,7864	35281,02	25932,07
498	0,91	0,09	0,6182	7,7931	35311,69	21828,55
523	0,96	0,04	0,4425	7,9360	35959,02	15911,19

Изобутилбутаноат

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	0.9992	9.3634	47564.56	47525.13
323	0.53	0.9971	9.0866	46158.36	46026.76
348	0.57	0.9922	8.8160	44783.88	44434.78
373	0.61	0.9822	8.5545	43455.37	42680.48
398	0.65	0.9645	8.3057	42191.84	40695.37
423	0.69	0.9368	8.0747	41018.09	38427.05
448	0.73	0.8969	7.8675	39966.00	35847.21
473	0.77	0.8432	7.6923	39075.93	32947.91
498	0.82	0.7741	7.5589	38398.32	29725.22
523	0.86	0.6882	7.4796	37995.42	26148.30
548	0.90	0.5825	7.4694	37943.36	22100.42

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	0.9993	9.2640	47059.89	47025.46
323	0.53	0.9975	9.0005	45721.05	45609.01
348	0.57	0.9934	8.7430	44413.28	44122.02
373	0.61	0.9853	8.4944	43150.55	42514.15
398	0.65	0.9710	8.2584	41951.47	40736.80
423	0.69	0.9489	8.0397	40840.34	38753.63
448	0.73	0.9171	7.8444	39848.40	36543.69
473	0.77	0.8739	7.6804	39015.18	34094.02
498	0.82	0.8174	7.5573	38390.08	31379.96
523	0.86	0.7448	7.4872	38034.10	28327.92
548	0.90	0.6507	7.4848	38021.81	24738.97

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	0.9993	9.3489	47491.29	47456.19
323	0.53	0.47	0.9975	9.0159	45799.52	45685.25
348	0.57	0.43	0.9933	8.7125	44258.12	43962.95
373	0.61	0.39	0.9851	8.4399	42873.47	42233.72
398	0.65	0.35	0.9709	8.1989	41649.29	40436.49
423	0.69	0.31	0.9489	7.9900	40588.22	38513.21
448	0.73	0.27	0.9173	7.8140	39693.80	36411.30
473	0.77	0.23	0.8744	7.6721	38973.07	34078.99
498	0.82	0.18	0.8182	7.5672	38440.33	31452.62
523	0.86	0.14	0.7458	7.5049	38123.61	28430.86
548	0.90	0.10	0.6517	7.4959	38078.26	24815.42

 

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.

3,3,5-Триметилгептан

;

;

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.

3,3,5-Триметилгептан

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.

3,3,5-Триметилгептан

, выбираем уравнение:

 

Где  - критическая температура давление объем и молярная масса соответственно.

, ,

.

Еще из раздела Химия:

• Дипломная работа: Расчет квантово-химических параметров ФАВ и определение зависимости "структура-активность" на примере сульфаниламидов
• Реферат: Відкриття періодичного закону Менделєєва
• Научная работа: Густой дым как поток продуктов горения
• Контрольная работа: Использование энергосберегающих технологий для кристаллизации сульфата натрия
• Учебное пособие: Концепции современного естествознания (химическая составляющая)
• Курсовая работа: Синтез тиоцианомалонового эфира из броммалонового эфира
• Реферат: Основные понятия координационной химии

---