Князева рипсос. Уровень б задание 1 1 Расчет S0298
 Скачать 130.18 Kb.
|
|
1.3. Сравнение эксперементальных значений S0298,gс расчетными Эксперементальные значения энтальпии образования для рассмотренных соединений найдены в Интернет-базе данных NIST [2]. Результаты прогнозирования S0298,gсоединений методами Бенсона и Татевскогопредставленыв таблице 8. Таблица 8. Сравнение эксперементальных и расчетных значений S0298,g
Выводы: из данных, приведенных в таблице 8, следует, что: -удовлетворительное качество прогноза методом Бенсона получено -Расчеты S0298,g 2,2,3,3-тетраметилпентана по аддитивной схеме Татевского показали, что благодаря большему количеству параметров, позволяет максимально учесть строение вещества, и, при достаточной глубине детализации, позволяет снизить погрешность расчета для разветвленных алканов по сравнению с методом Бенсона. Метод Татаевского оказывается более гибким и, при наличии достаточного количества экспериментальной информации, может быть легко настроен для конкретной группы соединений подбора и расчета соответствующих вкладов. Задание №2 Первое соединение в таблице 1 – 2,2,3,3-тетраметилпентан  1. Вычислим с помощью таблицы Бенсона [1] теплоемкость 2,2,3,3-тетраметилпентана и простых веществ (углерода и водорода), из которых он образован (с учетом стехиометрических коэффициентов реакции С11Н20 =11С+10Н2), при температурах 298, 400, 500, 600, 800К. Затем линейной интерполяцией расчитаем значения теплоемкостей для температур 450К и 750К. Результаты расчета представлены в таблице 9. Таблица 9. Температурная зависимость теплоемкости 2,2,3,4-тетраметилпентана, Дж/(моль*К)
Расчет теплоемкостей при 450К и 750 К   2. Расчет S0T,g при 450, 750 К. Для расчета S0T,g воспользуемся уравнением температурной зависимости энтропии:  Значение S0298,g 2,2,3,3-тетраметилпетана возьмем из таблицы 1: S0298,g = 445,39 Дж/моль. Вычислим средние значения  для температурных интервалов:
 . .  Температурная зависимость энтропии образования 2,2,3,3-тетраметилпентана приведена на рис. 1. Из рис.1 видно, что энтропия образования 2,2,3,3-тетраметилпентана зависит от температуры, с ростом последней принимает все более высокие значения.  Рис. 1. Температурная зависимость  2,2,3,3-тетраметилпентана.Задание №3 1. Расчет критических свойств и ацентрического фактора 2,2,3,3 – тетраметилпентана Для того, чтобы рассчитать этропию вещества при повышенном давлении с использованием принципа соответственных состояний, необходимо знать его критические температуру и давление, а так же ацентрический фактор. Расчет критических свойств 2,2,3,3-тетраметилпентана по методу Лидерсена Корреляция Лидерсена [1] для критической температуры и критического давления имеют вид:  ; Где Тс – критическая температура в градусах Кельвина, Рс – критическое давление – в физических атмосферах,  – сумма парциальных вкладов в критическую температуру, а  – сумма парциальных вкладов в критическое давление, значения которых приведены в соответствующей таблице [1]. Запишем структурную формулу 2,2,3,3 – тетраметилпентана: Необходимая для расчета информация приведена в таблице 10. Таблица 10 Исходная информация для расчета критических параметров 2,2,3,3 – тетраметилпентана методом Лидерсена
  Расчет ацентрического фактора по уравнению Ли-Кеслера Уравнение Ли-Кеслера для ацентрического фактора выглядит следущим образом [1]:  ,где  – ацентрический фактор;Рс – критическое давление, выраженное в физических атмосферах;  – приведенная нормальная температура кипения;Tb – нормальная температура кипения вещества в градусах Кельвина; Tc – критическая температура вещества в градусах Кельвина. Для расчета по этому уравнению используем критические параметры, рассчитанные ранее по методу Лидерсена.   2. Расчет  2,2,3,3-тетраметилпентана При массовых расчетах  органических веществ при высоких давлениях широко используется подход, основанный на разложении Питцераи таблицах Ли-Кеслера для энтропий [1]: где – ацентрический фактор; – поправка к энтропии на давление, характеризующая поведение простого вещества; – функция отклонения в поведении рассматриваемого вещества от поведения простого вещества;S0 – идеально-газовая энтропия вещества при рассматриваемой температуре; в случае расчета энтропий образования органических соединений это  ;S – искомая энтропия, в нашем случае это ; R – газовая постоянная, равная 8,31441 Дж/(моль*К); P0 – стандартное давление (1 атм, 101325 Па и пр.), P - интересующее давление, для которого производится расчет энтропии, выраженное в тех же единицах, что и стандартное давление. Значения и  представлены в таблицах Ли-Кеслера [1] как функции приведенной температуры и давления. В таблицах Ли-Кеслера между любыми соседними значениями в столбцах или строках корректной является линейная интерполяция.1. Исходная информация для расчета: Т1=450 К; Т2=750 К.  Дж/моль. Дж/моль.Тс=601,42 К; Рс = 23,2 атм; = 0,284.2. Рассчитаем приведенные температуры Тr :  ; .Диапазон приведенных давлений Pr=0,01  5 в соответствии с таблицами Ли-Кеслера [1]. 3. Для полученных приведенных температур в заданном диапазоне давлений с помощью таблиц Ли-Кеслера[1] вычисляются линейной интерполяцией по температуре значения и , после чего рассчитываются значения  Пример расчета приведен ниже: Для Tr(2)=1,25 и Pr=0,01 (Р=0,01*23,2 =0,232 атм.) имеем    Результаты расчета сведем в таблицы 11 и 12. В обеих таблицах жирным шрифтом выделены значения относящиеся к жидкому состоянию вещества. Таблица 11 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, Дж/(моль*К)
