6.3. Дитретбутиловый эфир
Метод Ганна-Ямады:
|
T, K |
Tr |
Vsc, см3/моль |
Г |
Vr(0) |
Vs, см3/моль |
ρs, г/см3 |
|
298 |
0,5391 |
474,6542 |
0,2332 |
0,3713 |
163,1481 |
0,7968 |
|
323 |
0,5843 |
0,2267 |
0,3822 |
168,3088 |
0,7724 |
|
|
348 |
0,6295 |
0,2199 |
0,3941 |
173,9621 |
0,7473 |
|
|
373 |
0,6748 |
0,2130 |
0,4074 |
180,2791 |
0,7211 |
|
|
398 |
0,7200 |
0,2058 |
0,4227 |
187,4826 |
0,6934 |
|
|
423 |
0,7652 |
0,1985 |
0,4404 |
195,8472 |
0,6638 |
|
|
448 |
0,8104 |
0,1910 |
0,4619 |
205,9003 |
0,6314 |
|
|
473 |
0,8557 |
0,1832 |
0,4923 |
220,0516 |
0,5908 |
|
|
498 |
0,9009 |
0,1753 |
0,5297 |
237,4108 |
0,5476 |
|
|
523 |
0,9461 |
0,1671 |
0,5871 |
263,8568 |
0,4927 |
|
|
548 |
0,9914 |
0,1588 |
0,7461 |
336,2435 |
0,3866 |
Метод Йена-Вудса:
|
T, K |
Tr |
Zc |
K1 |
K2 |
K4 |
ρc, г/см3 |
ρs, г/см3 |
|
298 |
0,5391 |
0,2598 |
1,8013 |
0,7784 |
0,1516 |
0,2754 |
0,8014 |
|
323 |
0,5843 |
0,7780 |
|||||
|
348 |
0,6295 |
0,7534 |
|||||
|
373 |
0,6748 |
0,7273 |
|||||
|
398 |
0,7200 |
0,6994 |
|||||
|
423 |
0,7652 |
0,6691 |
|||||
|
448 |
0,8104 |
0,6357 |
|||||
|
473 |
0,8557 |
0,5978 |
|||||
|
498 |
0,9009 |
0,5528 |
|||||
|
523 |
0,9461 |
0,4942 |
|||||
|
548 |
0,9914 |
0,3864 |
Метод Чью-Праусница:
|
T, K |
Tr |
Vr(0) |
Vr(1) |
Vr(2) |
ρc, г/см3 |
ρs, г/см3 |
|
298 |
0,5391 |
0,3789 |
-0,1541 |
0,1737 |
0,2754 |
0,7926 |
|
323 |
0,5843 |
0,3851 |
-0,1196 |
0,0872 |
0,7740 |
|
|
348 |
0,6295 |
0,3942 |
-0,0902 |
0,0114 |
0,7513 |
|
|
373 |
0,6748 |
0,4061 |
-0,0651 |
-0,0546 |
0,7251 |
|
|
398 |
0,7200 |
0,4209 |
-0,0440 |
-0,1109 |
0,6960 |
|
|
423 |
0,7652 |
0,4391 |
-0,0269 |
-0,1569 |
0,6643 |
|
|
448 |
0,8104 |
0,4614 |
-0,0146 |
-0,1905 |
0,6297 |
|
|
473 |
0,8557 |
0,4893 |
-0,0086 |
-0,2072 |
0,5916 |
|
|
498 |
0,9009 |
0,5266 |
-0,0130 |
-0,1967 |
0,5481 |
|
|
523 |
0,9461 |
0,5842 |
-0,0389 |
-0,1278 |
0,4929 |
|
|
548 |
0,9914 |
0,7452 |
-0,1723 |
0,2358 |
0,3856 |
Графические зависимости для всех трех методов:
В расчетах использованы критические параметры, рассчитанные методом Лидерсена и ацентрический фактор, рассчитанный по формуле Ли-Кеслера. По графикам видно, что для данного соединения зависимость плотности насыщенной жидкости от температуры так же является нелинейной, и с увеличением температуры эта плотность уменьшается. По графику видно, что значения, найденные тремя методами, практически совпадают. Какой из методов наиболее близок к истине, сказать трудно, хотя считается, что это метод Ганна-Ямады.
6.4. 3-метилфенол
Метод Ганна-Ямады:
|
T, K |
Tr |
Vsc, см3/моль |
Г |
Vr(0) |
Vs, см3/моль |
ρs, г/см3 |
|
298 |
0,4153 |
385,8901 |
0,2502 |
0,3451 |
122,0314 |
0,8850 |
|
323 |
0,4502 |
0,2455 |
0,3520 |
124,6918 |
0,8661 |
|
|
348 |
0,4850 |
0,2408 |
0,3593 |
127,4870 |
0,8471 |
|
|
373 |
0,5198 |
0,2360 |
0,3669 |
130,4234 |
0,8281 |
|
|
398 |
0,5547 |
0,2310 |
0,3749 |
133,5212 |
0,8089 |
|
|
423 |
0,5895 |
0,2259 |
0,3835 |
136,8150 |
0,7894 |
|
|
448 |
0,6244 |
0,2207 |
0,3927 |
140,3538 |
0,7695 |
|
|
473 |
0,6592 |
0,2154 |
0,4027 |
144,2012 |
0,7490 |
|
|
498 |
0,6940 |
0,2100 |
0,4137 |
148,4353 |
0,7276 |
|
|
523 |
0,7289 |
0,2044 |
0,4260 |
153,1490 |
0,7052 |
|
|
548 |
0,7637 |
0,1987 |
0,4398 |
158,4506 |
0,6816 |
|
|
573 |
0,7986 |
0,1930 |
0,4556 |
164,4632 |
0,6567 |
|
|
598 |
0,8334 |
0,1871 |
0,4768 |
172,5109 |
0,6260 |
|
|
623 |
0,8683 |
0,1810 |
0,5017 |
181,9000 |
0,5937 |
|
|
648 |
0,9031 |
0,1749 |
0,5319 |
193,2590 |
0,5588 |
|
|
673 |
0,9379 |
0,1686 |
0,5739 |
209,0016 |
0,5167 |
|
|
704 |
0,9811 |
0,1607 |
0,6822 |
249,1283 |
0,4335 |
Метод Йена-Вудса:
|
T, K |
Tr |
Zc |
K1 |
K2 |
K4 |
ρc, г/см3 |
ρs, г/см3 |
|
298 |
0,4153 |
0,2254 |
1,9248 |
0,8525 |
0,0775 |
0,3224 |
1,0457 |
|
323 |
0,4502 |
1,0265 |
|||||
|
348 |
0,4850 |
1,0067 |
|||||
|
373 |
0,5198 |
0,9862 |
|||||
|
398 |
0,5547 |
0,9650 |
|||||
|
423 |
0,5895 |
0,9430 |
|||||
|
448 |
0,6244 |
0,9200 |
|||||
|
473 |
0,6592 |
0,8959 |
|||||
|
498 |
0,6940 |
0,8705 |
|||||
|
523 |
0,7289 |
0,8435 |
|||||
|
548 |
0,7637 |
0,8147 |
|||||
|
573 |
0,7986 |
0,7835 |
|||||
|
598 |
0,8334 |
0,7493 |
|||||
|
623 |
0,8683 |
0,7110 |
|||||
|
648 |
0,9031 |
0,6665 |
|||||
|
673 |
0,9379 |
0,6118 |
|||||
|
704 |
0,9811 |
0,5071 |
Метод Чью-Праусница:
|
T, K |
Tr |
Vr(0) |
Vr(1) |
Vr(2) |
ρc, г/см3 |
ρs, г/см3 |
|
298 |
0,4153 |
0,3800 |
-0,2892 |
0,4860 |
0,3224 |
0,9549 |
|
323 |
0,4502 |
0,3766 |
-0,2430 |
0,3840 |
0,9531 |
|
|
348 |
0,4850 |
0,3758 |
-0,2041 |
0,2942 |
0,9470 |
|
|
373 |
0,5198 |
0,3773 |
-0,1706 |
0,2143 |
0,9367 |
|
|
398 |
0,5547 |
0,3807 |
-0,1415 |
0,1426 |
0,9228 |
|
|
423 |
0,5895 |
0,3860 |
-0,1160 |
0,0779 |
0,9057 |
|
|
448 |
0,6244 |
0,3930 |
-0,0934 |
0,0196 |
0,8857 |
|
|
473 |
0,6592 |
0,4017 |
-0,0733 |
-0,0329 |
0,8632 |
|
|
498 |
0,6940 |
0,4120 |
-0,0556 |
-0,0798 |
0,8383 |
|
|
523 |
0,7289 |
0,4242 |
-0,0403 |
-0,1208 |
0,8115 |
|
|
548 |
0,7637 |
0,4384 |
-0,0274 |
-0,1556 |
0,7826 |
|
|
573 |
0,7986 |
0,4550 |
-0,0173 |
-0,1831 |
0,7518 |
|
|
598 |
0,8334 |
0,4747 |
-0,0106 |
-0,2016 |
0,7186 |
|
|
623 |
0,8683 |
0,4985 |
-0,0085 |
-0,2077 |
0,6824 |
|
|
648 |
0,9031 |
0,5288 |
-0,0136 |
-0,1951 |
0,6416 |
|
|
673 |
0,9379 |
0,5711 |
-0,0314 |
-0,1479 |
0,5925 |
|
|
704 |
0,9811 |
0,6778 |
-0,1102 |
0,0656 |
0,4972 |
Графические зависимости для всех трех методов:
В расчетах использованы критические параметры, рассчитанные методом Лидерсена и ацентрический фактор, рассчитанный по формуле Ли-Кеслера. По графикам видно, что для данного соединения зависимость плотности насыщенной жидкости от температуры является линейной на протяженном диапазоне температур, однако ближе к критической температуре эта зависимость перестает быть линейной; с увеличением температуры эта плотность уменьшается. По графику видно, что значения, найденные методами Йена-Вудса и Чью-Праусница в среднем диапазоне различаются практически на одну и ту же величину, а вот метод Ганна-Ямады имеет сильное отклонение. Трудно сказать, чем оно вызвано. Расчет методом Ганна-Ямады был тщательно проверен на наличие ошибок в вычислениях, однако их не оказалось. Таким образом, истинные значения плотности насыщенной жидкости вероятнее всего ближе к значениям, полученным методами Йена-Вудса и Чью-Праусница.
Вывод: зависимость «плотность-температура» для области сосуществования жидкой и паровой фаз является нелинейной (поскольку мы исследовали 4 класса соединений, можно предположить, что эта зависимость нелинейна для всех веществ). Также мы установили, что с увеличением температуры плотность уменьшается, что по-видимому так же характерно для всех веществ. В ходе расчета мы использовали рассчитанные ранее критические параметры и ацентрический фактор, значения которых наиболее близки к экспериментальным данным.
7. Расчет давления насыщенного пара для всех четырех заданных соединений. Исследование P-T зависимостей для области сосуществования жидкой и паровой фаз
Для расчета давления насыщенного пара будем использовать три метода: корреляции Ли-Кеслера, Амброуза-Уолтона и Риделя. В корреляции Ли-Кеслера используются критические параметры, рассчитанные методом Лидерсена и ацентрический фактор по Ли-Кеслеру; в корреляции Амброуза-Уолтона – критические параметры из расчетов методом Джобака и ацентрический фактор по формуле Амброуза-Уолтона; в корреляции Риделя будем использовать критические параметры по Лидерсену и ацентрический фактор по Ли-Кеслеру. Сущность методов:
Корреляция Ли-Кеслера:
здесь используется разложение Питцера
где Pvpr – приведенное давление насыщенного пара.
Корреляция Амброуза-Уолтона:
здесь также используется разложение Питцера, но в другом виде
Корреляция Риделя:
Здесь αс – коэффициент Риделя в критической точке, Pc – критическое давление в атмосферах.
Для анализа P-T зависимости для области сосуществования жидкой и паровой фаз возьмем интервал температур от 298К до температуры, близкой к критической; шаг 25К.
7.1. 2-метилгептан
Корреляция Ли-Кеслера
|
T, К |
Tr |
f(0) |
f(1) |
lnPvpr |
Pvpr |
Pvp, атм |
|
298 |
0,5306 |
-4,7416 |
-5,7651 |
-6,8656 |
0,0010 |
0,0260 |
|
323 |
0,5752 |
-3,9538 |
-4,5562 |
-5,6324 |
0,0036 |
0,0892 |
|
348 |
0,6197 |
-3,2849 |
-3,5922 |
-4,6084 |
0,0100 |
0,2484 |
|
373 |
0,6642 |
-2,7099 |
-2,8173 |
-3,7479 |
0,0236 |
0,5872 |
|
398 |
0,7087 |
-2,2101 |
-2,1898 |
-3,0169 |
0,0490 |
1,2198 |
|
423 |
0,7532 |
-1,7707 |
-1,6780 |
-2,3889 |
0,0917 |
2,2856 |
|
448 |
0,7977 |
-1,3803 |
-1,2566 |
-1,8432 |
0,1583 |
3,9443 |
|
473 |
0,8422 |
-1,0295 |
-0,9055 |
-1,3631 |
0,2559 |
6,3750 |
|
498 |
0,8868 |
-0,7106 |
-0,6080 |
-0,9346 |
0,3927 |
9,7853 |
|
523 |
0,9313 |
-0,4170 |
-0,3499 |
-0,5459 |
0,5793 |
14,4347 |
|
548 |
0,9758 |
-0,1428 |
-0,1185 |
-0,1865 |
0,8299 |
20,6778 |
|
560 |
0,9972 |
-0,0165 |
-0,0136 |
-0,0216 |
0,9787 |
24,3848 |
Корреляция Амброуза-Уолтона:
|
T, К |
Tr |
τ |
f(0) |
f(1) |
f(2) |
lnPvpr |
Pvpr |
Pvp, бар |
Pvp, атм |
|
298 |
0,5304 |
0,4696 |
-4,7216 |
-5,6442 |
-0,1845 |
-6,8584 |
0,0011 |
0,0269 |
0,0265 |
|
323 |
0,5749 |
0,4251 |
-3,9428 |
-4,4745 |
-0,1110 |
-5,6319 |
0,0036 |
0,0915 |
0,0904 |
|
348 |
0,6194 |
0,3806 |
-3,2811 |
-3,5480 |
-0,0565 |
-4,6161 |
0,0099 |
0,2528 |
0,2495 |
|
373 |
0,6639 |
0,3361 |
-2,7112 |
-2,8037 |
-0,0192 |
-3,7625 |
0,0232 |
0,5937 |
0,5859 |
|
398 |
0,7084 |
0,2916 |
-2,2140 |
-2,1977 |
0,0032 |
-3,0356 |
0,0480 |
1,2281 |
1,2120 |
|
423 |
0,7529 |
0,2471 |
-1,7756 |
-1,6979 |
0,0133 |
-2,4087 |
0,0899 |
2,2985 |
2,2685 |
|
448 |
0,7973 |
0,2027 |
-1,3847 |
-1,2804 |
0,0141 |
-1,8617 |
0,1554 |
3,9722 |
3,9203 |
|
473 |
0,8418 |
0,1582 |
-1,0330 |
-0,9272 |
0,0087 |
-1,3785 |
0,2520 |
6,4397 |
6,3555 |
|
498 |
0,8863 |
0,1137 |
-0,7132 |
-0,6240 |
0,0005 |
-0,9465 |
0,3881 |
9,9191 |
9,7894 |
|
523 |
0,9308 |
0,0692 |
-0,4195 |
-0,3596 |
-0,0067 |
-0,5549 |
0,5741 |
14,6741 |
14,4822 |
|
548 |
0,9753 |
0,0247 |
-0,1461 |
-0,1234 |
-0,0072 |
-0,1932 |
0,8243 |
21,0682 |
20,7927 |
|
560 |
0,9967 |
0,0033 |
-0,0196 |
-0,0165 |
-0,0017 |
-0,0260 |
0,9743 |
24,9024 |
24,5768 |
Корреляция Риделя:
|
T, К |
Tr |
Ψb |
αc |
Θ |
D+ |
C+ |
B+ |
A+ |
lnPvpr |
Pvpr |
Pvp, атм |
|
298 |
0,5306 |
1,3910 |
7,6258 |
-0,3241 |
0,3241 |
-5,9874 |
11,6685 |
11,3443 |
-6,8440 |
0,0011 |
0,0266 |
|
323 |
0,5752 |
-5,6198 |
0,0036 |
0,0903 |
|||||||
|
348 |
0,6197 |
-4,6021 |
0,0100 |
0,2499 |
|||||||
|
373 |
0,6642 |
-3,7460 |
0,0236 |
0,5883 |
|||||||
|
398 |
0,7087 |
-3,0176 |
0,0489 |
1,2188 |
|||||||
|
423 |
0,7532 |
-2,3912 |
0,0915 |
2,2804 |
|||||||
|
448 |
0,7977 |
-1,8461 |
0,1578 |
3,9329 |
|||||||
|
473 |
0,8422 |
-1,3660 |
0,2551 |
6,3568 |
|||||||
|
498 |
0,8868 |
-0,9370 |
0,3918 |
9,7623 |
|||||||
|
523 |
0,9313 |
-0,5474 |
0,5784 |
14,4124 |
|||||||
|
548 |
0,9758 |
-0,1870 |
0,8294 |
20,6659 |
|||||||
|
560 |
0,9972 |
-0,0217 |
0,9786 |
24,3825 |
Теперь построим графические зависимости давления насыщенной жидкости от температуры для всех трех методов:
Как видно из графиков, все три метода практически не расходятся друг с другом (все три графика практически «сливаются» в один). Из графиков также видно, что с увеличением температуры давление насыщенного пара растет, что соответствует действительности.
7.2. Изо-пропилциклопентан
Корреляция Ли-Кеслера:
|
T, К |
Tr |
f(0) |
f(1) |
lnPvpr |
Pvpr |
Pvp, атм |
|
298 |
0,4993 |
-5,3850 |
-6,8029 |
-7,2640 |
0,0007 |
0,0210 |
|
323 |
0,5412 |
-4,5421 |
-5,4523 |
-6,0481 |
0,0024 |
0,0709 |
|
348 |
0,5831 |
-3,8266 |
-4,3681 |
-5,0330 |
0,0065 |
0,1956 |
|
373 |
0,6250 |
-3,2118 |
-3,4907 |
-4,1759 |
0,0154 |
0,4610 |
|
398 |
0,6669 |
-2,6778 |
-2,7756 |
-3,4445 |
0,0319 |
0,9580 |
|
423 |
0,7088 |
-2,2095 |
-2,1891 |
-2,8141 |
0,0600 |
1,7994 |
|
448 |
0,7506 |
-1,7946 |
-1,7048 |
-2,2655 |
0,1038 |
3,1144 |
|
473 |
0,7925 |
-1,4237 |
-1,3018 |
-1,7832 |
0,1681 |
5,0446 |
|
498 |
0,8344 |
-1,0887 |
-0,9629 |
-1,3546 |
0,2580 |
7,7440 |
|
523 |
0,8763 |
-0,7830 |
-0,6738 |
-0,9691 |
0,3794 |
11,3862 |
|
548 |
0,9182 |
-0,5010 |
-0,4224 |
-0,6177 |
0,5392 |
16,1813 |
|
560 |
0,9383 |
-0,3726 |
-0,3119 |
-0,4587 |
0,6321 |
18,9695 |
Корреляция Амброуза-Уолтона:
|
T, К |
Tr |
τ |
f(0) |
f(1) |
f(2) |
lnPvpr |
Pvpr |
Pvp, бар |
Pvp, атм |
|
298 |
0,4982 |
0,5018 |
-5,3775 |
-6,6895 |
-0,2501 |
-7,2435 |
0,0007 |
0,0221 |
0,0218 |
|
323 |
0,5400 |
0,4600 |
-4,5421 |
-5,3674 |
-0,1670 |
-6,0367 |
0,0024 |
0,0739 |
0,0729 |
|
348 |
0,5818 |
0,4182 |
-3,8333 |
-4,3167 |
-0,1014 |
-5,0328 |
0,0065 |
0,2017 |
0,1990 |
|
373 |
0,6236 |
0,3764 |
-3,2238 |
-3,4708 |
-0,0523 |
-4,1860 |
0,0152 |
0,4703 |
0,4642 |
|
398 |
0,6654 |
0,3346 |
-2,6933 |
-2,7812 |
-0,0182 |
-3,4626 |
0,0313 |
0,9696 |
0,9569 |
|
423 |
0,7072 |
0,2928 |
-2,2267 |
-2,2125 |
0,0028 |
-2,8373 |
0,0586 |
1,8119 |
1,7883 |
|
448 |
0,7490 |
0,2510 |
-1,8120 |
-1,7382 |
0,0129 |
-2,2909 |
0,1012 |
3,1294 |
3,0884 |
|
473 |
0,7907 |
0,2093 |
-1,4401 |
-1,3380 |
0,0145 |
-1,8084 |
0,1639 |
5,0699 |
5,0036 |
|
498 |
0,8325 |
0,1675 |
-1,1037 |
-0,9965 |
0,0102 |
-1,3780 |
0,2521 |
7,7968 |
7,6948 |
|
523 |
0,8743 |
0,1257 |
-0,7967 |
-0,7016 |
0,0027 |
-0,9902 |
0,3715 |
11,4908 |
11,3406 |
|
548 |
0,9161 |
0,0839 |
-0,5140 |
-0,4433 |
-0,0047 |
-0,6368 |
0,5290 |
16,3613 |
16,1474 |
|
560 |
0,9362 |
0,0638 |
-0,3856 |
-0,3299 |
-0,0072 |
-0,4773 |
0,6205 |
19,1913 |
18,9404 |
Корреляция Риделя:
|
T, К |
Tr |
Ψb |
αc |
Θ |
D+ |
C+ |
B+ |
A+ |
lnPvpr |
Pvpr |
Pvp, атм |
|
298 |
0,4993 |
1,8291 |
7,1744 |
-0,2863 |
0,2863 |
-4,8499 |
10,3065 |
10,0203 |
-7,2484 |
0,0007 |
0,0213 |
|
323 |
0,5412 |
-6,0387 |
0,0024 |
0,0716 |
|||||||
|
348 |
0,5831 |
-5,0281 |
0,0066 |
0,1966 |
|||||||
|
373 |
0,6250 |
-4,1741 |
0,0154 |
0,4618 |
|||||||
|
398 |
0,6669 |
-3,4447 |
0,0319 |
0,9577 |
|||||||
|
423 |
0,7088 |
-2,8156 |
0,0599 |
1,7966 |
|||||||
|
448 |
0,7506 |
-2,2677 |
0,1035 |
3,1075 |
|||||||
|
473 |
0,7925 |
-1,7856 |
0,1677 |
5,0323 |
|||||||
|
498 |
0,8344 |
-1,3569 |
0,2575 |
7,7262 |
|||||||
|
523 |
0,8763 |
-0,9710 |
0,3787 |
11,3645 |
|||||||
|
548 |
0,9182 |
-0,6190 |
0,5385 |
16,1596 |
|||||||
|
560 |
0,9383 |
-0,4597 |
0,6315 |
18,9499 |
Теперь построим графические зависимости давления насыщенной жидкости от температуры для всех трех методов:
И в данном случае данные, полученные тремя методами, мало расходятся. Графики накладываются друг на друга. Как и в предыдущем случае видна тенденция к увеличению давления насыщенного пара с ростом температуры.