ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Уравнения для расчета термодинамических свойств этана из "Термодинамические свойства этана " Уравнение (3.6) составлено на основании надежных экспериментальных данных и описывает их в интервале температур от тройной точки до критической с погрешностью по давлению менее 0,1 %. Использование точного уравнения кривой упругости при подготовке массива р, V, 7-данных способствует повышению точности значений калорических свойств, рассчитанных по уравнению состояния, особенно при низких температурах. [c.35] Использование в массиве р, V, 7-данных достоверных значений Ре и высокая точность удовлетворения правилу Максвелла (брз, ср = 0,06 %) обеспечили хорошую согласованность опытных значений и величин, рассчитанных с помощью усредненного уравнения состояния, как показано далее. [c.35] При составлении 1-й — 4-й серий уравнений дополнительно к р, V. 7-данным использованы 204 значения изохорной теплоемкости из работы [23]. Для расчета веса значений с заданы значения относительной погрешности бс =1 % в сериях 1—3 и бс =1,5% в 4-й серии. При составлении 1, 3, 4 и 5-й серий уравнений использованы 30 значений второго вириалыюго коэффициента из работ [50, 51, 65, 69, 83]= для интервала температур 210—511 К- Для расчета веса этих данных приняты значения погрешностей дВ, равные 2, 3, 2 и 4 % для соответствующих серий уравнений. [c.35] Качество аналитического описания р, V, 7-данных иллюстрирует гистограмма отклонений (рис. 2), построенная по значениям бр для большинства опытных точек, упомянутых в табл. 3.2, за исключением 23 точек из работ [34, 43, 66], в которых отклонения превышают 0,5 % На гистограмме указано значение брср = 0,12 % для массива йз 1012 точек. Некоторая асимметрия гистограммы обусловлена тем, что для данных [82] свойственны преимущественно небольшие отрицательные отклонения 120 значений лежат в интервале от О до —0,05 % и 162 значения в интервале от —0,05 до —0,10 %. Детально оценить точность аппроксимации опытных данных разных авторов позволяют графики отклонений, приведенные в разделе 3.3. [c.38] Результаты Каррута и Кобаяси [24] отличаются заметным разбросом, что вообще характерно для экспериментальных данных в области малых давлений. [c.39] Рассчитанные нами значения рз являются промежуточными по сравнению с экспериментальными данными [24]. [c.39] Экспериментальные данные [73] об изохорной теплоемкости (204 точки из 209) усредненное уравнение описывает со средней квадратической погрешностью 2,2 %. При составлении уравнения и определении бс , ср не учтены пять точек на изотермах 308—311 К, относящихся к критической области, в которой уравнение в форме (3.7) не действует. Заметим, что в работе [43] меньшее количество (197) опытных точек описано с большей погрешностью (бс ,ор = 2,8 %). [c.42] Значения второго вириального коэффициента, использованные при составлении серий уравнений состояния, усредненное уравнение описывает со средней квадратической погрешностью 3,3 % такая точность является вполне приемлемой. Качество аппроксимации данных о втором вириальном коэффициенте иллюстрирует рис. 4 Температурные функции уравнения состояния представлены на рис. 5. [c.42] Следует подчеркнуть, что при составлении системы равноточных уравнений состояния использованы новые экспериментальные данные [5] о плотности жидкого этана до давления 60 МПа. Благодаря этому усредненное уравнение состояния в области низких температур справедливо в более широком диапазоне давлений, чем уравнение, полученное в [43]. [c.42] Поскольку усредненное уравнение состояния этана составлено преимущественно по опытным р, и, Г-данным, основным критерием его точности является точность описания этих данных В табл. 3.2 и 3.3 приведены значения средних квадратических отклонений опытных данных о плотности, полученных разными авторами, от расчетных значений. Более подробно качество аппроксимации позволяют оценить графики отклонений, представленные ниже (рис. 6—12). [c.42] Нами также сопоставлены расчетные значения изохорной и изобарной теплоемкостей с экспериментальными данными [19, 41, 73], охватывающими область повышенных давлений. Из рис. 13 видно, что в большинстве точек рассчитанные нами значения с согласуются с данными [73] в пределах 4 %, причем во многих точках отклонения не превышают 2%. [c.50] ДЛЯ данных других исследователей [28, 39, 78]. Подавляющее большинство отклонений на этой изобаре лежит в пределах 1 % В связи с малым значением поправки на реальность газа при атмосферном давлении отмеченные отклонения свидетельствуют в первую очередь о погрешностях эксперимента, приводящих к недостаточной согласованности данных разных авторов как между собой, так и с надежными значениями Ср , принятыми нами при расчетах. При повышенных давлениях наблюдается согласование с большинством опытных данных Бира и соавторов [19] в пределах от —2 до -М%, причем данные [19] преимущественно ниже рассчитанных нами. Лишь в шести точках при давлениях 4,88—7,0 МПа и температурах, близких к критической, отклонения превышают указанные пределы и достигают 4%. [c.52] На рис. 15 показаны отклонения экспериментальных значений изобарной теплоемкости, полученных Фуртадо [43], от рассчитанных нами. Для большинства точек отклонения лежат в пределах 2%. На графиках не представлены выходящие за их пределы отклонения для 36 точек (из 336), лежащих в непосредственной близости от критической точки. [c.52] Из рис. 17 видно, что рассчитанные по усредненному уравнению состояния значения скорости звука вполне удовлетворительно согласуются с опытными данными Терре-са [85]. В интервале температур 373—448 К расхождения с этими данными не превышают 1 %. и только при более низких температурах отклонения в ряде точек достигают 2-3%. [c.55] На графике не представлены отклонения данных Эйкена и Хаука [38], полученных свыше 50 лет назад для интервала 7=100—270 К эти данные систематически выше рассчитанных нами (расхождения достигают 25 % по с/ и 13 % по с/). [c.57] Учитывая хорошее согласование с данными Родера [73] по с/, можно полагать, что отмеченные расхождения обусловлены погрешностями данных [38, 92, 93]. [c.58] Вернуться к основной статье