книги из ГПНТБ / Карапетьянц М.Х. Примеры и задачи по химической термодинамике учеб. пособие

Д Я < =

4 0 =

421,4-78,1 -0,239 = 7866

Д # < = 1 2 о =

3 6 2 > 8 •7 8 > 1 ' 0,239 =

6772

Затем

наносим

на

график

AHaap/T =

<p(lg Т) (рис. 28) две

точки:

lg Г, = 2,4958;

ар

7 866

: 25,11

Г

313,2

lg Т2

= 2,5946;

АН пар

6 772

17,22

Т

393,2

Соединяя

эти точки

прямой, в

соответствии

с уравнением (V, 24)

путем

экстраполяции и.интерполяции

значения

A # n a p

при задан­

ных находим:

t

0

80

160

200

240

280

lg Г

2,436

2,548

2,637

2,675

2,710

2 743

ДЯП ар/Г

29,8

20,9

v 14,0

11,0

8,2

5,6

Д Я п а р

8130

7380

-6070

5210

4210

3100

4. Теплоемкости

сосуществующих

фаз

141

Если исключить последнее значение, расхождение между опыт­

ными и расчетными данными составит около

1,4%.

5. Теплота

парообразования

четыреххлористого

углерода при

t = 80 равна

7024 кал/моль.

t = 260

Найти по

уравнению (V, 26)

АЯп а р при

и сопоставить

если (/Kp)cci, =

283,1. В

качестве

стандартного

вещества взять

воду.

Для расчета

воспользоваться таблицами

Вукаловича.

Р е ш е н и е . Теплота

парообразования

СС14

дается при

(<кр - О с а ,

=

('КР - 0 н , о

= 2 8 3

Л

- 8

0

=

203,1

поэтому

= 374,2 - 203,1 =

171,1

tHfi

Определяем ( А Я п а р ) с с , 4 при

£ = 260

( * к Р - 0 с С 1 , = 283,1 - 260 = 23,1

поэтому

f H j 0 =

374,2 - 23,1 =351,1

По таблицам Вукаловича

при этой температуре

( Д Я п а р ) н 2 о =

2^8,9

ккал/кг

(3764

кал/моль)

В

соответствии

с найденным

значением

Kcc\t

получаем

( Д # пар)сС1, =

3

7 6 4 1 ° ' 7

9 8 =

3 0 0 4

что отличается от

приведенного

в условии

значения

на

2,0%.

Задачи

1. Рассчитать

при помощи

уравнения

(V,20) С р а В н

для

воды

при

t =

100 и сравнить полученный результат

с результатами

рас­

чета

по уравнению

(V, 19)

(см. пример 1).

Для

вычисления

воспользоваться

следующими

данными:

t

99

100

101

Д Я п а р ,

ккал/кг . . .

539,5

538,9

538,3

142

Глава V. Однокомпонентные

гетерогенные

системы

Н й Й ™

С р а в н - С р а в н П Р И * = °> 6 0

И 1 3 0 '

точное уравнение

3. Показать, что при некоторых

допущениях

(V, 19) можно заменить для насыщенного пара

соотношением

°равн " ° Р

f

водяного

пара

при t — 100. Необходимые данйые

заимствовать из

решения

примера 1.

Результат

сопоставить

с

результатами

решения

примера

1 и

задачи 1.

I

1

Г

6000

5000

La.

W00

3000

гооо

—

/ООО

-V

О

.

-

—.

-

-W

-20

0

20

1,0

ВО

80 100 120 по

t

Рис.

29.

4. Теплоемкость твердого

и жидкого ж-ксилола

при Тн, т . пл ==

= 225 соответственно

равна

~ 29,22 и — 39,71

кал/(моль-град).

Теплота плавления равна примерно 2800 кал/моль.

Найти

приближенное

значение

изменения

теплоты

плавления

с температурой, отнесенное к 1°.

5. Теплота

парообразования

н-пентана

при

/ =

33,5 равна

84,14 кал/г. Теплоемкость

жидкого

пентана

при / =

34 равна

при­

4. Теплоемкости

сосуществующих

фаз

143

7. Теплоты

парообразования

этана

при Т = 200, 240 и 270 со­

ответственно равны 3226, 2830 и 2290 кал/модь.

Вывести

уравнение

(V,25).

Найти А Я п а р при Т = 280.

Результат

сравнить

с величиной

Л Я п а р =

2014,

найденной по

экспериментальным

данным.

при tH, т

—42,0 равна

8.

Теплота

парообразования

пропана

. к =

4490 кал/моль; теплота

парообразования

гептана

при /н . т. к. = 98,3

равна

7660 кал/моль.

Считая,

что в

гомологическом

ряду

этан — октан константа

уравнения

(V, 26)

меняется

линейно

с изменением

числа

атомов

углерода, найти:

К уравнения (V, 26) от числа

1)

зависимость

константы

атомов

углерода;

при Т =

2)

теплоту

парообразования

этана

184,1;

3)

АЯпар бутана

при t\ =

—0,5 и t2

=

94,45.

Результаты сравнить со значениями, найденными по экспери­

ментальным

данным

(соответственно

3514, .5350 и

63,20

кал/г).

Соотношение

давление

— объем — температура

определяется по

зависимости коэффициента сжимаемости г от л и т (рис. 30).

Коэффициент

сжимаемости

смеси £ см может

быть

найден сле­

дующими

способами:

1) по рис. 30 определяется коэффициент сжимаемости Zi каж­

дого компонента;

затем вычисляется

г с м

по

уравнению

2 с м = 1 > Л

( V I . 1)

2) смесь рассматривается как чистый газ и ей приписываются

значения псевдокритических параметров

Г'кр - 2 Nt

( Г к р ) ,

Р ' к р

= 2 «

г

(PKP)i

( V I . 2

затем вычисляются псевдоприведенные

параметры

и, наконец, по рис. 30 определяется

г с м .

Найдя тем или иным способом гСм, вычисляют объем смеси по

уравнению

(IV, 5). Если

для

расчета заданы

не

Р и

Т,

а Р и

V

или Т и V, то расчет осуществляется

методом

подбора.

Фугитивность

вычисляется

при

помощи

графика

у =

ф(я,

т),

найдены

по таблице

(Приложение

IX), охватывающей

больший

по сравнению с графиком интервал значений п и т.

Расчет

зависимости

энтальпии

и

теплоемкости

от

температуры

и давления производится при помощи графиков

Н" — н

СР

— С р = ф (я,

= ф (я, т)

(рис. 32)

и

т)

(рис.

33)

* кр

* Значения критической температуры

и

критического давления,

необходи­

мые для вычислений, см. в Приложении

V I I I .