5.4 Уравнение Клапейрона-Менделеева

Для описания состояния идеального газа на практике также широко применяется уравнение Клапейрона-Менделеева

РV = nRТ. (2)

5.5 Уравнение Ван-дер-Ваальса

Одним из наиболее ранних и изученных уравнений состояния реальных газов является уравнение Ван-дер-Ваальса

(3)

где, - поправка, учитывающая взаимное притяжение молекул, которое действует как некое давление,

- поправка, учитывающая объем молекул и взаимное отталкивание между ними при малых растояниях.

На практике могут применяться другие подходы для описания свойств реальных газов. Это применение коэффициента сжимаемости, уравнения Тафта и др.

Лекция 2

«Хладагенты органического происхождения»

1 Обозначение хладагентов

В качестве хладагентов могут быть использованы первые представители предельных, непредельных и циклических углеводородов, их кислород-, галоген- и азотсодержащие производные, а также другие классы органических соединений, обладающие необходимыми теплофизическими свойствами.

В соответствии с ИСО 817-74 принята следующая номенклатура:

За основу классификации взяты первые четыре представителя предельных углеводородов, которые обозначили условными цифрами:

CH₄ – 1, C₂H₆ – 11, C₃H₈ – 21, C₄H₁₀ – 31.

Вначале записывается буква R, далее к условной цифре прибавляется число атомов водорода в молекуле хладагента и затем пишется цифра «0», указывающая на отсутствие фтора. Приведем названия соответствующих хладагентов:

CH₄ , метан, R(1+4)+0→ R50;

C₂H₆ , этан, R(11+6)+0→R170;

С₃H₈ , пропан, R(21 + 8) + 0→R290 .

Для двух изомеров бутана применяются следующие названия:

С₄H₁₀ , бутан → R600 и изобутан → R600а.

При наличии фтора, вместо цифры «0» пишется число атомов фтора в молекуле. Например,

CHF₃, трифтор метан → R23.

Количество атомов хлора не указывается, так как их число определяется по числу оставшихся свободных химических связей. Углерод в органических соединения 4-х валентен. Например,

CHFCl₂ , фтордихлорметан → R21.

Для хладагентов, содер­жащих бром, добавляют в названии букву «В» и цифру указывающую на количество брома. Например: CF₃Br , трифторбромметан → R13B1. Допускается второй вариант названия. Например, для R13B1 второе название будет Н1301. То есть вместо буквы R пишется буква Н, за которой следуют цифры: первая указывает на метановый ряд, вторая ─ число атомов фтора, третья ─ число атомов хлора, четвертая ─ число атомов брома.

Циклические соединения обозначаются – RC. Например:

.

В случае непредельных соединений вначале цифрового обозначения добавляется цифра 1 до тысяч. Например:

CH₂=CH₂, этилен → R1150;

CH₂=CH–CH₃, пропилен → R1270; CH₂=CH–CH₂–CH₃, бутен(бутилен) → R1390; ClCH=CHCl, 1,2-дихлорэтилен → R1130.

Для изомеров с ассимметричным строением добавляются буквы:

«а», «б», «в» и т.д. Например:

CH₂F–CH₂F, 1,2-дифторэтан → R152;

CHF₂–CH₃, 1,1-дифторэтан → R152а.

Несмотря на то, что изомеры имеют одинаковый состав, но в холодильной технике могут быть не взаимозаменяемы, так как часто существенно различаются по теплофизическим свойствам. Например: R152 - неполярное соединение с температурой кипения … ⁰С, а R152а, вследствие несимметричности молекулы, - полярное соединение со значительно более высокой температурой кипения равной …⁰С.

Для кислород- и азотсодержащих соединений применяются следующие названия:

CH₃NH₂, метиламин → R630;

C₂H₅NH₂, этиламин → R631;

C₂H₅ОC₂H₅, диэтиловый эфир → Е610;

CH₃ОCH₃, диметиловый эфир → E170;

HCООCH₃, метилформиат → Е611;

СНF2ОСF3, пентафторэтановый эфир → Е125 и др навания.

Для смесевых хладагентов применяются следующие названия:

1) Зеотропным или раздельно кипящим присвоена серия R400. Например:

R401А (R22-53%, R152 – 13%, R124 – 34%);

R401В (R22-61%, R152 – 11%, R124 – 28%) и т.д.

2) Азеотропным или нераздельно кипящим смесям присвоена серия R500. Например:

R500 (R12-73,8%, R152а-26,2%);

R501 (R22-75%, R12-25%) и т.д.

Каждая фирма-производитель хладагентов выпускает в про­дажу свою продукцию под собственным наименованием, напри­мер:

R407C может поступать на рынок под марками FORANE®407C, SUVA®9000, MackFri-07C и т.д.