- Код статьи
- 10.31857/S0044453723110286-1
- DOI
- 10.31857/S0044453723110286
- Тип публикации
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 97 / Номер выпуска 11
- Страницы
- 1561-1572
- Аннотация
- Для этана разработана система взаимосогласованных уравнений (СВУ), описывающая давление, \({{p}_{s}}\), плотность пара, \({{\rho }^{ - }}\), и плотность жидкости, \({{\rho }^{ + }}\), производную \(p_{s}^{'}(T)\), теплоту парообразования, \(r\), и на линии фазового равновесия в диапазоне от тройной точки и до критической точки. В СВУ также включена “кажущаяся” теплота парообразования \(r{\kern 1pt} *\), которая связана с теплотой параобразования \(r\): \(r = r{\kern 1pt} *{\kern 1pt} (1 - {{\rho }^{ - }}{\text{/}}{{\rho }^{ + }})\). На основе термодинамического анализа установлено: 1) условие, что средний диаметр \({{d}_{f}} > 0\) выполняется в каждой точке линии насыщения, за исключением критической точки, в которой \({{d}_{f}} = 0\), 2) средний диаметр строго убывает в интервале \({{T}_{{tr}}} < T < {{T}_{c}}\). СВУ передает линию фазового равновесия этана в переделах экспериментальной неопределенности данных Funke M. и др. (2002) в диапазоне от тройной точки (\({{p}_{{tr}}}\), \({{\rho }_{{tr}}}\), \({{T}_{{tr}}}\)) до критической точки (\({{p}_{c}}\), \({{\rho }_{c}}\), \({{T}_{c}}\)). При этом СВУ передает особенности критической точки в соответствии с теорией ренормгруппы (РГ), разработанной Zhou Z. и др. (2022) для системы асимметричных систем. На основе уравнения Клапейрона–Клаузиуса и теории ренормгруппы получено выражение для “кажущейся” теплоты парообразования. Проведен анализ среднего диаметра \({{d}_{f}} = {{D}_{{2\beta }}}{{\tau }^{{2\beta }}} + {{D}_{{1 - \alpha }}}{{\tau }^{{1 - \alpha }}} + {{D}_{\tau }}\tau \) для двух групп комплексов: a) \({{D}_{{2\beta }}} = 0.1\), \(\eta = {{D}_{{2\beta }}}{\text{/}}{{D}_{{1 - \alpha }}} = - 0.14\) и \(\phi = {{D}_{{2\beta }}}{\text{/}}{{D}_{\tau }} = 0.13\), б) \({{D}_{{2\beta }}} = 0.048\), \(\eta = - 0.18\) и \(\phi = 0.12\), которые соответствуют значениям \({{D}_{{2\beta }}}\), \(\eta \) и \(\phi \), полученным Wang L. и др. (2013) в рамках РГ и моделирования опытных данных этана на линии насыщения. На основе предложенной СВУ рассчитан средний диаметр, \({{d}_{f}}\), этана для комплексов a) и б) и установлено, что наиболее точно средний диаметр, установленный на основе данных Funke M. и др. (2002), передает СВУ в диапазоне от \({{T}_{{tr}}}\) до \({{T}_{c}}\) с параметрами \({{D}_{{2\beta }}} = 0.0039\), \(\eta = - 0.14\) и \(\phi = 0.13\).
- Ключевые слова
- этан линия упругости линия фазового равновесия теория ренормгруппы средний диаметр критические индексы уравнение Клапейрона–Клаузиуса
- Дата публикации
- 12.09.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 8
Библиография
- 1. Funke M., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 2002. V. 34. P. 2017.
- 2. Brown T.S., Kidnay A.J., Sloan E.D. // Fluid Phase Equilib. 1988. V. 40. P. 169.
- 3. Barclay D.A., Flebbe J.L., Manley D.B. // J. Chem. Eng. Data. 1982. V. 27. P. 135.
- 4. Straty G.C., Tsumura R. // J. Res. NBS. 1976. V. 80A. P. 35.
- 5. Gugnoni R.J., Eldridge J.W., Okay V.C., Lee T.J. // AIChE J. 1974. V. 20. P. 357.
- 6. Douslin D.R., Harrison R.H. // J. Chem. Thermodyn. 1973. V. 5. P. 491.
- 7. Kahre L.C. // J. Chem. Eng. Data. 1973. V. 18. P. 267.
- 8. Pope G.A. Calculation of Argon, Methane, and Ethane Virial Coefficients at Low Reduced Temperature Based on Data Obtained by Isochorically Coupled Burnett Experiments Ph.D. thesis, Rice University, Houston, 1972.
- 9. Chui C.-H., Canfield F.B. // Trans. Faraday Soc. 1971. V. 67. P. 2933.
- 10. Van Hook W.A. // J. Chem. Phys. 1966. V. 44. P. 234.
- 11. Beattie J.A., Hadlock C., Poffenberger N. // J. Chem. Phys. 1935. V. 3. P. 93.
- 12. Porter F. // J. Am. Chem. Soc. 1926. V. 48. P. 2055.
- 13. Maass O., Wrigh C.E. // Ibid. 1921. V. 43. P. 1098.
- 14. Pestak M.W., Goldstein R.E., Chan M.H.W. et al. // Phys. Rev. B. 1987. V. 36. P. 599.
- 15. Sliwinski P. // Z. Phys. Chem. Neue Folge. 1969. V. 63. P. 263.
- 16. Shinsaka K., Gee N., Freeman G.R. // J. Chem. Thermodyn. 1985. V. 17. P. 1111.
- 17. Orrit J.E., Laupretre J.M. // Adv. Cryog. Eng. 1978. V. 23. P. 573.
- 18. Haynes W.M., Hiza M.J. // J. Chem. Thermodyn. 1977. V. 9. P. 179.
- 19. McClune C.R. // Cryogenics. 1976. V. 16. P. 289.
- 20. Leadbetter A.J., Taylor D.J., Vincent B. // Can. J. Chem. 1964. V. 42. P. 2930.
- 21. Mason S.G., Naldrett S.N., Maass O.A. // Can. J. Res. 1940. V. 18. P. 103.
- 22. White J.A. // Fluid Phase Equilib. 1992. V. 75. P. 53.
- 23. Salvino L.W., White J.A. // J. Chem. Phys. 1992. V. 96. P. 4559.
- 24. Wang L., Zhao W., Wu L. et al. // Ibid. 2013. V. 139. P. 124103.
- 25. Zhou Z., Cai J., Hu Y. // Molecular Physics. 2022. V. 120. P. e1987541.
- 26. Yata J., Hori M., Niki M. et al. // Fluid Phase Equilib. 2000. V. 174. P. 221.
- 27. Vorob’ev V.S., Ustyuzhanin E.E., Ochkov V.F. et al. // High Temp. 2020. V. 58. P. 333.
- 28. Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1147. P. 012017.
- 29. Рыков С.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А. и др.// Вестн. Международной академии холода. 2022. № 4. С. 76.
- 30. Bucker D., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2006. V. 35. P. 205.
- 31. Ма Ш. Современная теория критических явлений. М.: Мир, 1980. 298 с.
- 32. Weiner J., Langley K.H., Ford N.C. // Phys. Rev. Lett. 1974. V. 32. P. 879.
- 33. Форсайт Дж., Малькольм Н., Моулер К. Машинные методы математических вычислений. М.: Мир, 1980. 280 с.
- 34. Козлов А.Д., Мамонов Ю.В., Роговин М.Д. и др. Таблицы стандартных справочных данных. Этан жидкий и газообразный. Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах 91…625 К и давлениях 0.1…70 МПа. ГСССД 196–01. Москва: Стандартинформ, 2008. 36 с.
- 35. Колобаев В.А., Рыков С.В., Кудрявцева И.В. и др. // Измерительная техника. 2021. № 2. С. 9–15.
- 36. Соловьев Г.В., Суханин Г.И., Столяров Н.Н., Чашкин Ю.Р. // Холодильная техника. 1978. № 6. С. 30.
- 37. Vorobev V.S., Ochkov V.F., Rykov V.A. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1147. P. 012016.
- 38. Rykov S.V., Kudriavtseva I.V., Sverdlov A.V., Rykov V.A. // AIP Conf. Proc. 2020. V. 2285. P. 030070.
- 39. Miyazaki T., Hejmadi A.V., Powers J.E. // J. Chem. Thermodyn. 1980. V. 12. P. 105.
- 40. Dana L.I., Jenkins A.C., Burdick J.N., Timm R.C. // Refrig. Eng. 1926. V. 12. P. 387.
- 41. Wiebe R., Hubbard K.H., Brevoort M.J. // J. Am. Chem. Soc. 1930. V. 52. P. 611.
- 42. Roder H.M. // J. Res. Natl. Bur. Stand., Sect. A. 1976. V. 80A. P. 739.
- 43. Witt R.K., Kemp J.D. // J. Am. Chem. Soc. 1937. V. 59. P. 273.
- 44. Шпильрайн Э.Э. // Теплофизика высоких температур. 1966. Т. 4. С. 450.
- 45. Клецкий А.В. Исследование и описание взаимосогласованными уравнениями состояния термодинамических свойств и вязкости холодильных агентов // Автореф. дис. на соискание уч. ст. доктора техн. наук. Л.: ЛТИХП, 1978. 48 с.
- 46. Хайрулин Р.А., Станкус С.В. // Журн. физ. химии. 2021. Т. 95. С. 529.
