4.Тәжірибелік жұмыстар

Тәжірибелік жұмыс №1

Тақырыбы: Берілген қысым және температура кезінде белгілі құрамды газдың тығыздығын, жоғарысығылуын және тұтқырлық коэффициентін анықтау-3 сағат

Жұмыстың мақсаты: Берілген қысым және температура кезінде белгілі құрамды газдың тығыздығын, сонымен қатар жоғарысығылуын және тұтқырлық коэффициентін анықтауды студенттерге үйрету

1. Теориялық бөлiм

Тұтқырлық деп - басқа бөлімге салыстырмалы түрде қозғалысын немесеқозғалысқа кедергілікті сипаттайтын газ және сұйықтық қасиеттерін атайды. μ,мәнімен сипатталатын тұтқырлық саны динамикалық тұтқырлық деп аталады.Көмірсутекті газдың тұтқырлығы температура мен қысымға тәуелді болады.

Метанның кинематикалық тұтқырлығын анықтау

Сжәне P 1кгс/ см²кезінде метанның динамикалық тұтқырлық коэффициенті 1108 П тең.Берілген температура және қысым кезінде метанның тығыздығы мынаған тең:

0.657кг / м³

Табиғи газдың көптеген физикалық қасиеттерін анықтау үшін күйдітеңдігі қолданылады. Қарапайым және күрделі заттардың өзгерісінсипаттайтын, күй теңдігі параметр аралығындағы аналитикалық қатынас депаталады. Мұндай параметрлер ретінде қысым, көлем және температурақолданылады.

Менделеев және Клайперон идеальды газдар жағдайының теңдігі ретіндекелесі теңдеуді ұсынды:

(1.1)

мұндағы, Р- абсолюттық қысым Па; –көлем, м³;

G – заттың массасы, кг ; Т- абсолюттік температура, К;

R – меншiктi газ тұрақтысы, Дж/(кг*К).

Реальды газдың жоғарысығылу коэффициентін анықтау үшін, идеальдыгаз деп аталатын газ анықталынады:

(1.2)

(1.1) теңдік бойынша эксперименттік тексеру көрсеткіші бойынша (1.2)қатынаспенреальды газдың қасиеттерінің өзгерісін анықтауға болмайды, яғниреальды газ идеальды газ заңына бағынады.

Сондықтан идеальдыдан реальды газ қасиеттерінің ауытқу есебітәсілдерінің бірі болып z жоғарысығылу коэффициентін анықтау болыптабылады.Коэффициенттерді анықтау үшін газ құрамы 1.1-кестеде көрсетілген.

Көлемді салмақ немесе тығыздықты денелерді дене салмағының оның тыныштық жағдайындағы көлемге қатынасын айтады. СИ-да тығыздықтың өлшем бірлігі ретінде (кг/м³) қолданылады.

1.1-кесте

Коэффициенттерді анықтау үшін газ құрамы

Компонентер	Көлемдiкқұрам,бiрлiктердiң еншiсi	Ркр, МПа	У*Ркр, МПа	Ткр, К	У * Ткр, К
1	2	3	4	5	6
Метан,CH4	0,75	4,73	3,55	190	143
Этан, C2H6	0,08	4,98	0,40	305	24,4
Пропан, C3H8	0,09	4,34	0,30	370	33,4
Изобутан, C4H10	0,04	3,87	0,15	425	17,0
Изопентан, C5H12	0,04	3,40	0,14	470	18,8
	1,0	-	4,54	-	236,6

Қалыпты физикалық жағдайда газдың тығыздығын ( кг/м³) оның молекулярлық салмағы (М) бойынша анықтауға болады:

(1.3.)

Басқа қысымға тығыздықтың қайта есебі мына формула бойынша анықталынады:

(1.4.)

мұндағы, Р- қысым, МПа.

Көбінесе газ сипаттамасы үшін қалыпты жағдайда ауа бойынша оныңсалыстырмалы тығыздығы қолданылады, яғни 0,1013 МПа кезінде және 273К-де:

(1.5.)

Келтірілген қысым және температура бойынша қаныққан көмірсутектіконденсаттыңтығыздығын анықтау. Абсолюттік қысым Р =70кгс/см²=7,0МПа; абсолюттік температура Т= 399,8 К. Молекулярлық салмақ 295. тығыздық 0.884.

1-ші жұмыстан алынған 1.2-кестеде есептеулердің қорытындылары жәнекритикалық параметрлер компоненттері келтірілген.

1.2-кесте

Есептің берілгендері және есептің қорытындылары

Компоненттер	Xi	Xi*Pкр	Xi Tкр	Xi Vкрi	Xi Zкрi	Xi Mi
1	2	3	4	5	6	7
Метан,CH4	0,220	10,1	14,9	21,9	0,064	3,52
Этан, C2H6	0,021	1,03	6,5	3,2	0,006	0,64
Пропан, C3H8	0,013	0,54	4,7	2,5	0,004	0,56
Изобутан,C4H10	0,012	0,46	5,0	3,3	0,004	0,72
Қалыпты бутан, C4H10	0,008	0,47	3,5	2,1	0,0022	0,47
Изопентан, C5H12	0,008	0,25	3,6	2,4	0,0021	0,56

1.2-кестенің жалғасы

1	2	3	4	5	6	7
Қалыпты пентан, C5H12	0,004	0,15	2,1	1,4	0,0012	0,32
Гексан, C6H14	0,008	0,23	4,0	2,9	0,0021	0,67
C7H16	0,705	9,417	546,0	705,2	0,148	208,0
Компоненттер	!Xi	!Xi*Pкр	! Xi *Tкр	! Xi* Vкрi	! Xi *Zкрi	! Xi *Mi
Азот	0,0001	0,06	0,02	0,01	0,0001	0
	1,0	22,7	617,3	744,8	0,2328	215,5

Сонымен қатар РкрС₇+В= 14.5 кг/см²; Ткр.С₇+В=680 К.