Федеральне агентство з освіти
Державна освітня установа вищої професійної освіти
Самарський державний технічний університет
Кафедра: «Технологія органічного та нафтохімічного синтезу»
Курсова робота
ПО КУРСУ:
«Фізико-хімічні властивості розчинів»
Виконав: студент III - ХТ - 2 Степанов В. Н.
Прийняв: к. х. н., доцент Саркисова В. С.
C амара, 2005 р.
Вихідні дані:
T b, К | T c (експ) На | P c (експ), bar | V c (експ), см 3 / моль | W (експ) | Z c | y i | |
2.3-діметілбутан | 331.13 | 499.98 | 31.27 | 358 | 0.247 | 0.270 | 0.37 |
цис-1 ,2-діметілціклогексан | 402.90 | 606.00 | 29.3 | 461,73 | 0.22 | ||
метил-третбутіловий ефір | 328.30 | 497.10 | 34.3 | 334 | 0.1 | ||
інду | 451.10 | 684.90 | 39.5 | 389 | 0.31 |
Завдання:
Для чотирьохкомпонентної суміші заданого складу розрахувати ентальпію, ентропію, теплоємність в стандартному стані при заданій температурі.
Псевдокрітіческіе властивості: температуру, тиск, об'єм, ацентріческій фактор і коефіцієнт стисливості.
Щільність:
Ненасиченої газової і рідкої суміші при температурі, що відповідає наведеній температурі 0,95 у діапазоні наведених тисків від 0,01 до 1. Побудувати графік залежності.
Щільність рідкої суміші на лінії насичення в діапазоні температур від 298К до критичної з кроком 25К. Побудувати графік залежності.
Ентальпію, ентропію, теплоємність суміші при заданій температурі в діапазоні наведених тисків від 0,01 до 10. Побудувати графік залежності відповідного властивості від тиску.
Ентальпію випаровування в стандартному стані при тиску відмінному від 1 атм для діапазону температур для діапазону температур від 298К до критичної з кроком 25К.
«Уявну» стандартну ентальпію утворення суміші в рідкому стані
.
В'язкість суміші при температурі 730 К і наведеному тиску 10.
Теплопровідність суміші при температурі 730К і наведеному тиску 10.
Рішення:
Для розрахунку т / д характеристик суміші потрібно знати параметри компонентів цієї суміші.
Для 2,3-діметілбутана при обчисленні використовуємо таку формулу:
де для діапазону температур :
і т.д.
Значення ,
і
розраховані за табличними даними методом Бенсона.
При розрахунку використовуємо вже знайдені значення
для діапазонів температур:
При розрахунку отримуємо:
.
Для цис-1 ,2-діметілціклогексана при обчисленні використовуємо таку формулу:
де для діапазону температур
:
і т.д.
Значення ,
і
розраховані за табличними даними методом Бенсона.
При розрахунку цис-1 ,2-діметілціклогексана використовуємо вже знайдені значення
для діапазонів температур:
При розрахунку цис-1 ,2-діметілціклогексана отримуємо:
.
Для метил-третбутілового ефіру при обчисленні використовуємо таку формулу:
де для діапазону температур
:
і т.д.
Значення ,
і
розраховані за табличними даними методом Бенсона.
При розрахунку використовуємо вже знайдені значення
для діапазонів температур:
При розрахунку
отримуємо:
.
Для інда при обчисленні використовуємо таку формулу:
де для діапазону температур
:
і т.д.
Значення ,
і
розраховані за табличними даними методом Бенсона.
При розрахунку використовуємо вже знайдені значення
для діапазонів температур:
.
При розрахунку отримуємо:
.
Для сумішей в стані ідеального газу ентальпія, ентропія і теплоємність розраховуються аддитивно з урахуванням змінної складу:
;
;
.
Псевдокрітіческій об'єм суміші визначається, як функція від складу суміші і критичних обсягів чистих компонентів суміші:
, При цьому отримана матриця:
1
2
3
4
1
392.0816
265.4731
102.3749
342.5268
2
265.4731
178.7814
69.4187
231.5124
3
102.3749
69.4187
26.7200
89.4788
4
342.5268
231.5124
89.4788
299.0632
Псевдокрітіческая температура розраховується, як функція від критичної температури, критичного обсягу і складу суміші:
При цьому отримана наступна матриця:
1
2
3
4
1
196032.9584
146127.9295
51037.78151
200440
2
146127.9295
108341.532
38100.82371
149150.3
3
51037.78151
38100.82371
13282.512
52210.23
4
200440.0092
149150.2849
52210.23284
204828.4
Ацентріческій фактор суміші розраховується аддитивно: .
Ацентріческіе фактори чистих компонентів суміші розраховуються за рівнянням:
,
, Де:
, Р с - критичний тиск, атм.
Псевдокрітіческое тиск суміші розраховується через рівняння: , Де:
- Псевдокрітіческій коефіцієнт стисливості, який визначається за допомогою таблиць Лі-Кесслера і розкладання Пітцера.
Щільність ненасиченої газової і рідкої суміші визначаємо за формулою:
, Де:
- Молекулярна маса суміші, яка визначається за правилом адитивності.
- Об'єм суміші, що визначається за рівнянням Менделєєва-Клапейрона:
,
- Фактор стисливості суміші, який визначається за допомогою розкладу Пітцера і таблиць Лі-Кесслера.
Для діапазону наведених тисків від 0,01 до 1 маємо:
P r | P, атм | z (0) | z (1) | z | V m, см 3 / моль | ρ m, г / см 3 |
0.01 | 0.3316 | 0.9961 | -0.0012 | 0.9958 | 135736.7088 | 0.00075 |
0.05 | 1.6578 | 0.9803 | -0.0062 | 0.9787 | 26680.6560 | 0.00382 |
0.10 | 3.3156 | 0.96 | -0.0126 | 0.9567 | 13040.6132 | 0.00782 |
0.20 | 6.6312 | 0.9174 | -0.0262 | 0.9105 | 6205.5229 | 0.01644 |
0.40 | 13.2624 | 0.8206 | -0.0589 | 0.8051 | 2743.5055 | 0.03719 |
0.60 | 19.8936 |