ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Анализ опытных данных и составление таблиц термодинамических свойств из "Теплофизические свойства фреона-22 " Опубликованное ранее [27] чисто эмпирическое уравнение кривой упругости расходится по величине давления с уравнением (5) не более чем на 0,02% при I ниже 90° С, но дает более низкое значение др дТ) . [c.15] Расхождения с табличными значениями р насыщенного пара фреона-22 [10—15] при / = 25—60° С достигают 1,2%. [c.16] Составление уравнения состояния. Критические параметры фреона-22. Для составления уравнения состояния были установлены параметры критической точки. Критическая температура, как было описано выше, была определена экспериментально и оказалась равной 96,13 + 0,03° С. Этот результат мало отличается от данных Беннинга [6], по которым 4р = 96,0° С. [c.16] По ТОЙ же методике второй и третий вириальные коэффициенты Вв, Св стремились найти из опытных данных Лагутиной [28], однако работа была прекращена, так как оказалось, что в координатах V (г — 1) — р разброс опытных точек при низких давлениях очень большой. Например, в первой и второй точках на критической изотерме отклонение от осредняющей кривой по величине V (г — 1) равно 17 и 9%, что соответствует ошибке в величине удельного объема 0,5—0,6%. [c.18] Для экстраполяции значений второго и третьего вириальных коэффициентов, найденных по опытным данным о сжил аемости, в область высоких и низких температур пытались использовать потенциал Леннарда-Джонса 12—6 [31]. Оптимальные параметры потенциала для температурного интервала 303—462° К оказались равными е//г = 201,8° К, =281,4 см 1моль. Поскольку даже внутри температурного интервала погрешность вычисления второго вириального коэффициента составила 2,1 %, а расчетные значения третьего вириального коэффициента были в 2—3 раза выше опытных, эта попытка не увенчалась успехом. [c.19] Римские цифры соответствуют номеру вспомогательной системы. [c.21] Практика использования описываемого метода показала, что третье приближение обычно оказывается удовлетворительным. Аналогично были получены уравнения двух сверхкритических изотерм. При этом значения сг на критической изохоре определялись по принятому значению ее уклона, а вместо уравнений, соответствующих соблюдению первого и второго критических условий, использовались уравнения, полученные по значениям аргумента со = 0,10000 и ю = 0,20000. [c.22] Уравнение (17) соответствует принятым в настоящей работе критическим параметрам 7 ,, = 369,28° К Ркр = 4,986-10 н/м -, Окр == 1,95-10 м 1кг и обеспечивает равенство нулю первой и второй частных производных от давления по удельному объему в критической точке. Значения второго и третьего вириальных коэффициентов, вычисленных по уравнению, отличаются не более чем на 0,4 и 10% соответственно от величин этих коэффициентов, найденных графически (табл. 3). Уклон критической изохоры в критической точке 0,942 бар/град, вычисленный с помощью уравнения (17), незначительно превышает значения производной йр (1Т) , найденные из уравнений (5) и (6). [c.23] Данные, вычисленные по уравнению (17), были сравнены с опытными данными Лагутиной [28], которая измерила плотность фреона-22 на семи изотермах (20—100° С) при давлениях 2—58 бар, применив в экспериментах в качестве пьезометра акустический интерферометр. Оказалось (см. табл. 8), что в 48 опытных точках из 74 бр не превышает 0,3%, т. е. находится в пределах указанной автором возможной ошибки эксперимента, в 10 опытных точках расхождения составляют 0,3—0,5%, т. е. не превышают суммарную погрешность опыта и уравнения состояния. В трех из оставшихся 16 точек плотность фреона больше чем на 25% превышает критическую, и на них не распространяется уравнение состояния, в 9 точках наблюдаются большие расхождения (например, при 79,99° С и 43,65 дм 1кг), которые можно объяснить только погрешностью опытных данных, четыре точки при наиболее высоких плотностях на изотермах относятся, по нашим данным, к влажному пару. [c.25] Коэффициенты уравнения (18) были определены методом последовательных приближений и оказались равными а = 0,2576 Ь = = 0,001394 с= —4,85-10 й = —7,27-Ю . Теплоемкость Ср выражена в кдж1(кг-град), Т—в °К. [c.28] Входящая в эти выражения газовая постоянная = = 0,096144 кдж1 кг-град), а вычисленные по уравнениям (23) и (24) теплоемкости с и Ср имеют ту же размерность. [c.29] По этим же формулам были определены теплоемкости, приведенные на стр. 60, 61. Теплоемкость при атмосферном давлении была измерена Беннингом [7] в диапазоне температур от—49,3 до +134,6° С. [c.29] Скорость звука в перегретом паре фреона-22 была измерена Новиковым и Лагутиной [30] в интервалах температур 20— 100° С (семь изотерм) и давлений 2—58 бар. Была также определена скорость звука в насыщенном паре при температурах от 14° С до критической. Сравнение экспериментальных значений скорости звука с вычисленными по уравнению (26) показало, что на изотермах 20 и 60° С расхождения во всех опытных точках не превышают 0,2%. На изотермах 90 и 100° С и на линии насыщения расхождения между расчетными и опытными значениями при давлениях до 30—35 бар лежат в пределах возможной погрешности эксперимента (0,25% по оценке авторов). На изотерме 90° С максимальное расхождение равно 0,6% (при р = 39,238 бар). Расчетная зависимость скорости звука на линии насыщения имеет правильную форму только до р = 44 бар (при этом максимальное расхождение составляет 1% при р = 40 бар). На изотерме 100°С расхождение достигает 1,1% при р = 50 бар, а при более высоких давлениях форма кривой соответствует экспериментальной. [c.31] Точное определение скорости звука затруднено тем, что для ее вычисления необходимо найти несколько частных производных, а это легко может привести к существенным неточностям. Результаты сравнения позволяют считать полученное уравнение состояния пригодным не только для расчета термических свойств, но и для вычисления теплоемкостей фреона-22 во всей исследованной области состояний, за исключением критической. [c.31] Вернуться к основной статье