Химия

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

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

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

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)
1
-7,95
-7,95
-50,52
-50,52
19,000
19

С-(4С)
1
2,09
2,09
-146,92
-146,92
18,29
18,29

СН2-(2С)
3
-20,64
-61,92
39,43
118,29
23,02
69,06

∑
10

-278,73

557,3

235,9

гош-попр.
5
3.35
16.75

Попр. на симм.
σнар=1

σвнутр=243

-45,669

Попр. на см. конф.
1

5,76

ΔHo
-261,98
ΔSo
517,391
ΔСpo
235,900

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

СН3-(С)
3
-42,19
-126,57
127,29
381,87
25,91
77,73

СН2-(2С)
4
-20,64
-82,56
39,43
157,72
23,02
92,08

СН-(3С)
2
-7,95
-15,9
-50,52
-101,04
19,000
38

С-(4С)
1
2,09
2,09
-146,92
-146,92
18,29
18,29

поправка на цикл
1
67,48
67,48

∑
10

-155,46

291,63

226,1

поправка на симм.
σнар=
1
σвнутр=
27
-27,402

ΔHo
-155,46
ΔSo
264,228
ΔСpo
226,1

2-Метил-2-бутанол
Из таблицы Бенсона возьмем парциальные вклады для и , вводим набор поправок.
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

СН2-(2С)
1
-20,64
-20,64
39,43
39,43
23,02
23,02

C-(3C,О)
1
-27,63
-27,63
-140,48
-140,48
18,12
18,12

ОН-(С)
1
-151,56
-151,56
121,68
121,68
18,12
18,12

∑
6

-326,4

402,5

136,99

поправка на симм.
σнар=
1
σвнутр=
27
-27,402

ΔHo
-326,4
So
375,098
Сpo
136,99

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

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

СН2-(2С)
1
-20.64
-20.64
39.43
39.43
23.02
23.02

СН2-(С,СО)
1
-21.77
-21.77
40.18
40.18
25.95
25.95

∑
9

-538.11

507.1

203.21

гош-поправка
1
3.35
3.35

поправка на симм.
σнар=
1
σвнутр=
27
-27.402

ΔHo
-534.76
ΔSo
479,698
ΔСpo
203.210

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

Кол-во вкладов
Сpi, 298K,
Сpi, 400K,
Сpi, 500K,
Сpi, 600K,
Сpi, 730K,
Сpi, 800K,

СН3-(С)
25.910
32.820
39.950
45.170
51.235
54.5
25.910

СН-(3С)
19.000
25.120
30.010
33.700
37.126
38.97
19.000

С-(4С)
18.29
25.66
30.81
33.99
35.758
36.71
18.29

СН2-(2С)
23.02
29.09
34.53
39.14
43.820
46.34
23.02

∑
235.900
302.150
364.160
410.960
460.516

235.900

С
8.644
11.929
14.627
16.862
18.820
19.874
8.644

Н2
28.836
29.179
29.259
29.321
29.511
29.614
28.836

∑
403.636
440.259
468.119
491.151
512.824

403.636

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)
1
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)
3
23.02
29.09
34.53
39.14
43.820
46.34

∑
10
235.900
302.150
364.160
410.960
460.516

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

Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV

СН3-
3
0,06
0,681
165

ОН-
1
0,031
-0,02
18

СН2-(2С)
1
0,02
0,227
55

С-(4С)
1
0
0,21
41

Сумма
6
0,111
1,098
279

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

Группа
кол-во
ΔT
ΔP
ΔV

СН3-
5
0.0705
-0.006
325

,-СН2-
3
0.0567
0
168

>СН-
1
0.0164
0.002
41

>С<
1
0.0067
0.0043
27

∑
10
0.1503
0.0003
561

Критическая температура.

Критическое давление.
;
Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема

Группа
к-во
ΔT
ΔP
ΔV

CН3
3
0,0423
-0,0036
CН3

(C)цикл
2
0,0084
0,0122
(C)цикл

(CH2)цикл
4
0,04
0,01
(CH2)цикл

(CH)цикл
1
0,0122
0,0004
(CH)цикл

Сумма
10
0,1029
0,019
Сумма

Критическая температура.

Критическое давление.
;
2-Метил-2-бутанол
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема

Группа
кол-во
ΔT
ΔP

СН3-
3
0,0423
-0,0036

ОН-
1
0,0741
0,0112

,-СН2-
1
0,0189
0

>С<
1
0,0067
0,0043

Сумма
6
0,142
0,0119

Критическая температура.

Критическое давление.
;
Изобутилбутаноат
Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема

Группа
кол-во
ΔT
ΔP

СН3
3
0.0423
-0.0036

СН2
3
0.0567
0

СН
1
0.0164
0.002

СОО
1
0.0481
0.0005

Сумма
8
0.1635
-0.0011

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.

Т
Тr
Pvp,r
Pvp, bar

298
0.50
0,0003
0,0056

323
0.54
0,0011
0,0224

348
0.58
0,0033
0,0708

373
0.62
0,0088
0,1863

398
0.66
0,0201
0,4243

423
0.70
0,0406
0,8601

448
0.75
0,0750
1,5872

473
0.79
0,1282
2,7135

498
0.83
0,2061
4,3608

523
0.87
0,3151
6,6675

548
0.91
0,4631
9,7993

573
0.95
0,6601
13,9688

Метод Амброуза-Уолтона.

где

Т
Тr
τ
f(0)
f(1)
f(2)
Pvp,r
Pvp, bar

298
0,49
0,51
-5,4920
-6,8773
-0,2616
0,0003
0,0057

323
0,53
0,47
-4,6467
-5,5282
-0,1772
0,0011
0,0229

348
0,58
0,42
-3,9296
-4,4554
-0,1098
0,0034
0,0721

373
0,62
0,38
-3,3131
-3,5912
-0,0589
0,0089
0,1884

398
0,66
0,34
-2,7767
-2,8867
-0,0229
0,0201
0,4263

423
0,70
0,30
-2,3050
-2,3055
-0,0001
0,0406
0,8597

448
0,74
0,26
-1,8861
-1,8208
0,0117
0,0747
1,5817

473
0,78
0,22
-1,5106
-1,4119
0,0147
0,1277
2,7014

498
0,82
0,18
-1,1710
-1,0633
0,0114
0,2052
4,3431

523
0,87
0,13
-0,8615
-0,7626
0,0045
0,3141
6,6477

548
0,91
0,09
-0,5768
-0,4997
-0,0032
0,4621
9,7786

573
0,95
0,05
-0,3125
-0,2661
-0,0081
0,6588
13,9409

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан
Корреляция Ли-Кеслера
Корреляция Ли-Кеслера.
Она основана на использовании принципа соответственных состояний.

Т
Тr
f(0)
f(1)
Pvp,r
Pvp, bar

298
0,46
-6,3387
-8,3476
0,0003
0,0093

323
0,49
-5,4025
-6,7566
0,0010
0,0338

348
0,53
-4,6070
-5,4669
0,0029
0,1001

373
0,57
-3,9235
-4,4127
0,0073
0,2514

398
0,61
-3,3305
-3,5456
0,0161
0,5528

423
0,65
-2,8116
-2,8290
0,0318
1,0911

448
0,69
-2,3541
-2,2351
0,0575
1,9703

473
0,72
-1,9481
-1,7419
0,0964
3,3038

498
0,76
-1,5857
-1,3323
0,1518
5,2050

523
0,80
-1,2603
-0,9926
0,2268
7,7781

548
0,84
-0,9669
-0,7118
0,3240
11,1103

573
0,88
-0,7011
-0,4809
0,4452
15,2659

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

Т
Тr
Pvp,r
Pvp, bar

298
0,55
0,0009
0,0330

323
0,59
0,0033
0,1229

348
0,64
0,0097
0,3651

373
0,68
0,0242
0,9083

398
0,73
0,0524
1,9654

423
0,78
0,1015
3,8083

448
0,82
0,1803
6,7624

473
0,87
0,2990
11,2124

498
0,91
0,4702
17,6340

523
0,96
0,7110
26,6655

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

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.
;

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

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.
;

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

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.
, ,
.

BestReferat

BestReferat

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