Термодинамические свойства 3,3,5-Триметилгептана, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1] гептана, 2-Метил-2-бутанола и изобутилбутаната

2-Метил-2-бутанола и изобутилбутаната" width="13" height="24" align="BOTTOM" border="0" />

Критическое давление.

;

Критический объем.

Ацентрический фактор.

Метод Джобака.

Критическую температуру находим по уравнению;

где -критическая температура; -температура кипения (берем из таблицы данных);

-количество структурных фрагментов в молекуле; -парциальный вклад в свойство.

Критическое давление находим по формуле:

где -критическое давление в барах; -общее количество атомов в молекуле; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.

Критический объем находим по формуле:

где -критический объем в ; -количество структурных фрагментов; -парциальный вклад в свойство.

Для расчета, выбираем парциальные вклады в различные свойства для каждого вещества из таблицы составляющих для определения критических свойств по методу Джобака.

3,3,5-Триметилгептан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа	кол-во	ΔT	ΔP	ΔV
СН3-	5	0.0705	-0.006	325
,-СН2-	3	0.0567	0	168
>СН-	1	0.0164	0.002	41
>С<	1	0.0067	0.0043	27
∑	10	0.1503	0.0003	561

Критическая температура.

Критическое давление.

;

Камфан, борнан, 1,7,7-Триметилбицикло-[2,2,1]гептан

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа	к-во	ΔT	ΔP	ΔV
CН3	3	0,0423	-0,0036	CН3
(C)цикл	2	0,0084	0,0122	(C)цикл
(CH2)цикл	4	0,04	0,01	(CH2)цикл
(CH)цикл	1	0,0122	0,0004	(CH)цикл
Сумма	10	0,1029	0,019	Сумма

Критическая температура.

Критическое давление.

;

2-Метил-2-бутанол

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа	кол-во	ΔT	ΔP
СН3-	3	0,0423	-0,0036
ОН-	1	0,0741	0,0112
,-СН2-	1	0,0189	0
>С<	1	0,0067	0,0043
Сумма	6	0,142	0,0119

Критическая температура.

Критическое давление.

;

Изобутилбутаноат

Выпишем парциальные вклады для температуры, давления и объема:

Группа	кол-во	ΔT	ΔP
СН3	3	0.0423	-0.0036
СН2	3	0.0567	0
СН	1	0.0164	0.002
СОО	1	0.0481	0.0005
Сумма	8	0.1635	-0.0011

Критическая температура.

Критическое давление.

;

Задание №4

Для первого соединения рассчитать , и . Определить фазовое состояние компонента.

Энтальпия

3,3,5-Триметилгептан

Для расчета , и воспользуемся таблицами Ли-Кеслера и разложением Питцера.

где - энтальпия образования вещества в стандартном состоянии; -энтальпия образования вещества в заданных условиях; и -изотермические изменения энтальпии.

Находим приведенные температуру и давление:

по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кеслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтальпии.

Из правой части выражаем:

Энтропия

где энтропия вещества в стандартном состоянии; - энтропия вещества в заданных условиях; - ацентрический фактор.

; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:

по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение энтропии.

Из правой части выражаем:

Теплоемкость

где - теплоемкость соединения при стандартных условиях; - теплоемкость соединения при заданных условиях; -ацентрический фактор.

; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:

по этим значениям с помощью таблицы Ли-Кесслера и разложения Питцера интерполяцией находим изотермическое изменение теплоемкости.

Дж/моль*К

Из правой части выражаем:

Задание №5

Для первого соединения рассчитать плотность вещества при температуре 730 К и давлении 100 бар. Определить фазовое состояние компонента.

Для определения плотности вещества воспользуемся методом прогнозирования плотности индивидуальных веществ с использованием коэффициента сжимаемости.

где -плотность вещества; М- молярная масса; V-объем.

Для данного вещества найдем коэффициент сжимаемости с использованием таблицы Ли-Кесслера по приведенным температуре и давлении.

Коэффициент сжимаемости находится по разложению Питцера:

где Z-коэффициент сжимаемости; -ацентрический фактор.

Приведенную температуру найдем по формуле

где -приведенная температура в К ; Т-температура вещества в К; -критическая температура в К.

Приведенное давление найдем по формуле ; где - приведенное; Р и давление и критическое давление в атм. соответственно.

Критические температуру и давление а так же ацентрический фактор возьмем экспериментальные.

; R=8,314Дж/моль*К

Находим приведенные температуру и давление:

Коэффициент сжимаемости найдем из разложения Питцера:

путем интерполяции находим и.

=0,6884;

=0,0127;

Из уравнения Менделеева-Клайперона ,

где P-давление; V-объем; Z- коэффициент сжимаемости; R-универсальная газовая постоянная (R=82.04); T-температура;

выразим объем:

М=142,29 г/моль.

Задание №6

Для четырех соединений, приведенных в таблице, рекомендованными методами вычислить плотность насыщенной жидкости. Привести графические зависимости «плотность-температура» для области существования жидкой и паровой фаз. Выполнить анализ.

Для вычисления плотности насыщенной жидкости воспользуемся методом Ганна-Ямады.

где -плотность насыщенной жидкости; М -молярная масса вещества; -молярный объем насыщенной жидкости.

где - масштабирующий параметр; -ацентрический фактор; и Г-функции приведенной температуры.

3,3,5-Триметилгептан

в промежутке температур от 298 до 475 К вычислим по формуле:

В промежутке температур от 475 до 588 К вычислим по формуле:

В промежутке температур от 298 до 480 К вычислим Г по формуле:

Находим масштабирующий параметр:

Полученные результаты сведем в таблицу:

T, К	Tr	Vr(0)	Vsc	Г	Vs	ρs ,г/см3
181,344937	0,3	0,3252	318,3097	0,2646	92,8334	1,5327
211,569093	0,35	0,3331	318,3097	0,2585	106,0339	1,3419
241,79325	0,4	0,3421	318,3097	0,2521	108,9065	1,3065
272,017406