ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Ка юрнческне н акустические свойства в однофазной области из "Термодинамические свойства этилена " В табл. 1.1 приведены перечень и краткая характеристика экспериментальных данных о плотности газообразного и жидкого этилена, а на рис 1 показаны области параметров, охваченные данными разных авторов. Экспериментальные работы различны по своей полноте и по надежности представленных результатов. В то же время отсутствует детальный и комплексный анализ особенностей экспериментальных методов, чистоты исследуемого этилена и точности данных. Поэтому здесь мы по ° ° ности подробно опишем упомянутые работы. [c.5] С известным объемом при атмосферном давлении, затем подсоединяли к ртутному компрессору, который во время опытов подавал ртуть в пьезометр. Изменение объема пьезометра определяли по изменению высоты столба ртути в капилляре, которое измеряли оптическим устройством Давление в гидравлической системе измеряли пружинным манометром. [c.7] Измерению плотности этилена посвящен ряд работ, выполненных в лаборатории Ван дер Ваальса, в которых чаще всего использовали методику пьезометра переменного объема, известкую как методика Михельса. Подробно методика и экспериментальная установка описаны, например, в работе Михельса и соавторов [102]. Напомним, что стеклянный пьезометр состоит из набора шариков, соединенных отрезками капилляра. Изменение объема достигается за счет перемещения ртути, о положении уровня которой судят по замыканию контактов, впаянных в капилляры. [c.8] Первым по времени исследованием этилена в лаборатории Ван дер Ваальса явилась работа [101]. Этилен получен дегидратацией этилового спирта пирофосфорной кислотой, очистка его выполнена в два этапа. Содержание примесей после первичной очистки и осушки составляло примерно 1 %, а после второго этапа, выполненного с помощью специального ректификационного устройства, количество примесей не определяли. [c.8] В рассматриваемой работе проделаны две серии измерений в диапазоне плотностей 24,0—66,5 и 57,5—259,6 кг/м . Расхождение значений pv в перекрывающемся диапазоне не превышает 0,01 %, Авторы [101] на этом основании сделали вывод, что по-ipemHO Tb полученных ими данных равна указанному значению. Однако при дальнейших исследованиях установлено, что в показания ртутных термометров, использованных в работе [101], необходимо ввести поправки, лежащие в пределах от —0,065 до + 0,033 К. [c.8] Погрешность результатов, полученных в [99], не указана. В ряде работ Михельса и соавторов погрешность опытных значений плотности оценивается в 0,05%. Анализ возможных источников погрешностей этих измерений, приведенный в [19], свидетельствует о том, что реальная погрешность значений плотности, полученных в работах Михельса и соавторов, несколько выше. Тем не менее, эти работы, по-видимому, являются и в настоящее время наиболее точными. [c.9] Траппенирс и соавторы [126] исследовали р, и, Г-зависимость в той же области параметров, что и авторы [99], получив при этом много опытных данных на околокритических изотермах. Данные, найденные при восьми заполнениях пьезометра, согласуются с результатами [99] в пределах 0,03 %. Авторы [126] сообщают, что по данным фирмы, предоставившей этилен, количество примесей в нем не превышает 0,05 %, но не указывают характера примесей. [c.9] Подводя итог обзору работ, выполненных в лаборатории Ван дер Ваальса, отметим, что они, по-видимому, являются наиболее надежными из всех известных до настоящего времени. Такого же мнения придерживаются и другие исследователи [29, 55], анализировавшие и обрабатывавшие данные [99, 101, 126]. [c.9] Цикл работ, посвященных исследованию термических свойств этилена в критической области, выполнен Маассом и сотрудниками в 1937—1940 гг. Цель первой из этих работ [88] состояла в выяснении вопроса о существовании градиента плотности в критической области после исчезновения границы раздела фаз. [c.9] Установка [88] отличается большой гибкостью опыты можно проводить на изотермах (изменяя температуру сосуда с СО2), на изобарах (изменяя температуру сосуда с этиленом) и на изохорах (изменяя температуру обоих сосудов). [c.10] По крайней мере в двух исследованиях р, и, Г-зависимости этилена использован метод, предложенный Битти [34] и представляющий собой один из вариантов метода пьезометра переменного объема. Изменение объема достигалось за счет подачи в пьезометр дозированного объема ртути из термостатированного ртутного насоса, при этом учитывалось влияние давления и температуры на значение объема. [c.11] В работе [130] использован неразгруженный от воздействия внутреннего давления толстостенный стальной пьезометр, размещенный в масляном термостате. Погрешность измерения температуры составляла 0,02 К, точность измерения давления с помощью поршневого манометра, калиброванного по давлению насыщенного пара двуокиси углерода при температуре таяния льда, в [130] не указана. Массу этилена авторы [130] определяли взвешиванием заправочной емкости до и после запуска этилена в пьезометр, охлаждаемый жидким азотом. Погрешность измерения массы составляла 5-10- г, погрешность измерения объема пьезометра — 0,05 см . По данным масс-спектрометрического анализа исследованный этилен содержал примеси 0,12 % азота и 0,2 % других газов (Нг, Ог, СзНе, С4Н8). Уолтерс и соавторы [130] оценили погрешность полученных ими данных в 0,25 % и привели, помимо 164 опытных точек, упомянутых в табл. 1.1, 32 точки, найденные экстраполяцией экспериментальных данных. [c.11] Дуслин и Харрисон подвергли этилен, содержащий 0,01 % примесей (метан, ацетилен, тяжелые углероводороды), специальной очистке, после чего он содержал лишь 0,0023 % неопознанных примесей (по данным хроматографического анализа). [c.12] Погрешность значений ру/Г изменяется от 0,03 до 0,08%. Авторы [63] не указывают причин, по которым им удалось существенно уменьшить погрешность по сравнению с результатами [130]. [c.12] Дуслин и Харрисон [63] получили экспериментальные данные для газовой и жидкой фаз и на линии насыщения. Помимо данных на 25 изотермах получена подробная (с шагом 0,05—0,10 К) информация вблизи критической точки и вблизи кривой насыщения. Получено 36 значений давления на критической изохоре. Менее обширна информация о свойствах жидкой фазы — лишь две опытные точки при температуре 248 К и восемь точек при 273 К. [c.12] В ряде работ [82, 115, 122] измерена сжимаемость этилена при умеренных и высоких давлениях методом Барнетта [41], хотя этот метод чаще применяется при низких давлениях, например, при измерениях вириального коэффициента. [c.12] Установка, применяемая в методе Барнетта, состоит из двух сосудов. Один из них заполнен исследуемым веществом, которое расширяется в предварительно вакуумированный второй сосуд Опыт обычно проводят на изотерме. Известно соотношение объемов обоих сосудов, давление газа до и после расширения измеряют тем или иным способом. На основании перечисленных данных вычисляют сжимаемость либо второй вириальный коэффициент. Основными данными [82, 115, 122] являются данные о сжимаемости, поэтому мы остановимся на анализе этих работ до рассмотрения исследований, посвященных измерению второго вириального коэффициента. [c.12] Вернуться к основной статье