ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Метод расчета таблиц термодинамических свойств из "Термодинамические свойства этилена " Используемый нами метод расчета таблиц термодинамических свойств описан в [24, 25]. В настоящей работе получение необходимой совокупности равноточных уравнений обеспечено вариацией числа коэффициентов уравнения, а также изменением набора данных, учитываемых при определении коэффициентов. [c.51] Как отмечено в [24, 25], результаты расчета термодинамических свойств по совокупности термических уравнений состояния позволяют судить о погрешности расчетных значений калорических свойств. Однако следует подчеркнуть, что используемая методика не позволяет пока оценить систематические погрешности расчетных значений свойств, обусловленные систематическими погрешностями исходных экспериментальных данных. [c.51] При расчете термодинамических функций первоначально определяют плотность при заданных значениях температуры и давления методом половинного деления из уравнения состояния. Найденные значения плотности используют для расчета комплексов (2.2), а затем рассчитывают все термодинамические функции по формулам (2.3) — (2.18). Эти формулы используют также для расчета свойств на линиях насыщения и затвердевания со стороны однофазной области, но процедура определения плотности на линиях фазового перехода имеет некоторые особенности, рассмотренные в [24, 25]. [c.53] При расчете свойств на линии насыщения положение этой линии па термодинамической поверхности находят с помощью единого уравнения состояния на основании правила Масквелла без привлечения независимого уравнения кривой упругости Дополнительно в таблицах даны значения теплоты испарения г, теплоемкости вдоль линии насыщения с, и производных йр йТа и сРра1с1Та , рассчитанные по формулам, приведенным ниже. [c.54] Результаты расчетов термодинамических свойств этилена приведены в следующей главе. [c.55] Большинство уравнений состояния этилена, предложенных разными авторами, описывает термодинамические свойства либо газообразного, либо жидкого этилена. Только в последние годы получено единое уравнение состояния этилена [35], но оно справедливо лишь в ограниченном интервале давлений. [c.55] В настоящей работе на основании системы единых уравнений состояния этилена, отображающих данные о его термодинамических свойствах с примерно одинаковой точностью, составлено усредненное уравнение состояния, по которому рассчитаны значения термодинамических свойств, а с помощью системы уравнений определены погрешности этих значений. Сопоставлеиие с экспериментальными и с опубликованными ранее табличными данными показало хорошую точность рассчитанных нами данных. [c.55] Термодинамические функции этилена в идеально-газовом состоянии представлены в [26, 45]. Анализ опубликованных данных и их сопоставление между собой показывают, что на сегодняшний день, по-видимому, наиболее надежными являются результаты [26]. [c.55] В табл. 3 1 представлены значения изобарной теплоемкости, энтальпии и энтропии этилена в идеально-газовом состоянии по данным [26, 45], а также расчетные значения указанных функций по аппроксимационному уравнению (3.1). [c.58] Прн температурах 104—158 К ввиду отсутствия экспериментальных данных о плотности насыщенного пара использованы И значений q , найденных экстраполяцией кривой z = f p,) в точку z = при Рб = 0 Такая экстраполяция допустима, поскольку для этилена при 7=104 К / s = 0,00012 МПа, и газ при столь низком давлении почти не отличается от идеального Значения давления насыщенного пара для всех точек на кривой насыщения, включенных в массив исходных данных, рассчитаны по уравнению кривой упругости, приведенному ниже. [c.59] Каждая серия состояла из 10—20 уравнений, число коэффициентов которых последовательно уменьшалось путем исключения наименее значимых коэффициентов. Степень всех уравнений по плотности равна 8, поскольку при меньшем значении нельзя обеспечить приемлемую точность аналитического описания экспериментальных данных на наиболее протяженных изотермах Для всех уравнений средние квадратические отклонения 6q p опытных значений плотности от расчетных достаточно стабильны, поэтому уравнения можно рассматривать как статистически эквивалентные и использовать для усреднения. В частности, для данных [99] значения брср лежат в пределах 0,12—0,18 %, для данных [8,9, 10] — в пределах 0,10—0,12% 0,04—0,07 % и 0,03—0,06 % соответственно. [c.59] Во всех сериях расчетов для некоторых точек характерны большие отклонения. Этим точкам был присвоен нулевой вес, и они не использованы при определении коэффициентов уравнений, не учтены в табл 3.2 и не представлены на графиках отклонений. [c.59] Усредненное уравнение состояния хорошо описывает подавляющее большинство экспериментальных р, v, Г-данных, использованных при его составлении, что подтверждают значения средних квадратических отклонений, приведенные в табл. 3.2. Лишь для данных [6] наблюдаются высокие значения 6q p, что объясняется их ненадежностью и большим разбросом. Тем не менее, данные [6] использованы нами при составлении уравнений, так как только в этой работе получены значения плотности насыщенного пара при температурах ниже 210 К. [c.60] Значения критических параметров в [92] выше принятых нами н равны 282,65 К и 5,076 МПа. [c.62] На рис. 4 показан характер изменения температурных функций усредненного уравнения состояния, а на рис 5 и б сопоставлены расчетные значения второго и третьего вириальных коэффициентов с опубликованными данными Из рис. 5 и 6 видно, что расчетные значения, как правило, являютсся промежуточными по сравнению с данными разных авторов, а согласование с опытными данными о третьем вириальном коэффициенте несколько хуже. [c.62] Уравнение (3 5) описывает надежные экспериментальные данные с погрешностью менее 0,2 7о, в частности, погрешности аппроксимации данных [63] для интервала температур 238—282 К и данных [29] в интервале 104—273 К не превышают 0,10 и 0,13 % соответственно. [c.64] Коэффициенты уравнения определены в [111] на основании полученных экспериментальных данных Заметим, что в этой работе приведены лишь коэффициенты уравнения и сведения о погрешности измерения температуры и давления. Как отмечено в разд. 1.3.1, погрешность данных [111], оцененная по температуре, достаточно велика, что может сказаться на надежности полученных нами значений термодинамических функций для состояния фазового равновесия жидкость — кристалл. [c.64] Опытные точки, в которых отклонения превышают максимальные значения, выбранные для графиков, перечислены в табл. 3.4. Данные [123], полученные на изохорах, представлены в табл. 3.4 в порядке возрастания плотности. [c.67] Рис 8 Отклонения опытных значений плотности кипящей жидкости о от расчетных по данным. [c.70] На рис 10 представлены отклонения значений плотности жидкости на кривой затвердевания, полученных в [12] экстраполяцией изохор до этой кривой, от соответствующих расчетных значений. [c.71] Вернуться к основной статье