Способ определения теплоты парообразования жидкостей Советский патент 1986 года по МПК G01N25/00 

«

Изобретение относится к измерениям термодинам ическнх свойств веществ и может найти применение в качестве экспресс-метода при определении теплоты парообразования жидкостей в теплоэнергетике, холодильной, пищевой и химической промышленности.

Цель изобретения - упрощение способа и уменьшение времени проведения эксперимента.

Способ осуществляется следующим образом.

Измеряют плотность п, исследуемой жидкости, имегощей молекулярную массу М, при начальной температуре Т( с помощью ареометра. Затем нагревают исследуемую жидкость до некоторой наперед заданной температуры Т, превьппающей не более чем на температуру Т, и находящейся не ближе чем на 10-15% от термодинамической критической температуры, а такж измеряют плотность р .

Используя полученные данные, по формуле вычисляют теплоту парообразования г. При этом температуру отнесения определяют как полусумму начальной и конечной температур Т

и Т соответственно.

А-Ь-Р7(Тг-Т,)

(1)

М (р, р.)

где - универсальная газовая

постоянная Дж/(кмоль С). Величина коэффициента А зависит от молекулярного строения исследуемого вещества и имеет значение 5,3292 для группы жидкостей, у которых:

7,0-10,0 при L(9,99-30,0) ° 4,7-5,5 при L(29,0-42,0)-102; -5,02-6,31 при L(13,0-29,5).10 ; 5,6-5,7 при L(80,0-90,0)102, е S - молекулярный комплекс, равный Z/E+Z/C+E/C;45 Z - сумма зарядов ядер в молекуле жтодкости,определяется как

Z У

,f-

п - число атомов элемента i в мо- }

лекуле,50

z;- заряд ядра i-ro элемента, Е - сумма внешних электронов в молекуле жидкости, определяется как Е Zf, Е;- сумма внешних электронов в 55

атоме i-ro элемента; с - сумма электронных слоев в молекуле жидкости, с

0

7

5

15

20

25

30

35

172

сумма электронных слоев .в

атоме i-ro элемента; L - молекулярный комплекс, равный (S-C M-n)/Zi

п - сумма атомов в молекуле жидкости.

П р и е р 1 . Определение теплоты парообразования бутилового спирта Т . Выбирают Т, 40 С; , р,796 кг/м , Рг 765 кг/м , К 74,1. По периодической таблице вычисляют молекулярные характеристики: ,0125; ,5352-10, что удовлетворяет критериям применимости исходной формулы. Вычисляют теплоту парообразо- . вания г 609,91 10 Дж/кг, 653 кДж/кг, погрешность 8 6,6%.

Пример 2. Определение теплоты парообразования дивинила при Т . Выбирают Т,0 С; Tg 20 c; р,645,2, PJ 621, М 54,09. Вычисляют молекулярные характеристики S 5,0779, ,168-102, о удовлетворяет критериям применимости расчетной формулы.

Расчетное значение г 420,38 10 Дж/кг, ,2 кДж/кг; погрешность S 4,784%.

Пример 3. Определение теплоты парообразования хлорной кислоты при . Выбирают Т, ,20°С, С. Для этих температур р, 1768, pj 1748, . По таблице Менделеева вычисляют молекулярные характеристики S 8,3958 и L 12,145610 . г 386,010 Дж/кг. Справочное значение Гр„р 398,2 10 Дж/кг, погреш °45

50

55

ность S 1,53%.

Формула изобретения

Способ определения теплоты парообразования жидкостей, состоящий в нагревании исследуемой жидкости и измерении ее температуры, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и уменьшения времени проведения эксперимента, определяют плотность жидкости при двух значениях температуры Т, и Т, причем разность между ними задают в диапазоне от 10 до 50 С и значение каждой из них выбирают не менее чем на 10-15% ниже термодинамической критической температуры для исследуемой жидкости, а теплоту парообразования рассчитывают по формуле

31252717 4

д PI pf(TI-T,), - интервал измейения темМ р,-PJ пературы жидкости, С,

где г - теплота парообразованияj „олекулярная масса, кг/кмоль;

исследуемой жидкости приR 8314 - универсальная газовая потеьтературе, равной полу-5 И стоянная, Дж/(кмоль- О; сумме Т и Tj, Дж/кг;

р, .pj- плотность исследуемой жид-А - коэффидаент, определяемый

кости соответственно примолекулярным строением жид- температурах Т, и Tj, кг/м ;кости.

Изобретение относится к области измерений термодинамических свойств веществ и может найти применение в качестве экспресс-метода при определении теплоты парообразования жидкости к теплоэнергетике, холодильной, пищевой и химической промышленности. Цель изобретения - . упрощение способа и уменьшение времени проведения эксперимента. Измеряют плотность р, исследуемой жидкости, имеющей молекулярную массу М при начальной температуре Т. Затем нагревают исследуемую жидкость до некоторой наперед заданной температуры Ту , превьш1аю|цей не более чем на 10-50°С температуру Т и находящейся не ближе чем на 10-15Z от термодинамической критической температуры, а также измеряют плотность Рг Теплоту парообразования г вычисляют по формуле AR(j pj(T2-T,)/ /М(р,-р,), где Rj 8314 - универ- ; сальная газовая постоянная, Дж/(кмоль С), А - коэффициент, определяемый молекулярным строением жидкости. i (Л