Теплофизические свойства некоторых авиационных топлив в жидком и газообразном состоянии Варгафтик Н.Б. (1013730), страница 21
Текст из файла (страница 21)
В последнем столбце таблицы приведены значения средних объемных температур, вычисленных по способу, предложенному И, В. Рожковым (5, 61. График (фиг, 8) иллюстрирует зависимость среднего молекулярного веса от средней температуры кипения по данным, полу- М и 125 то данные криоскопических изме рений дают разброс до 5%.
Это объясняется не только невысокой точностью измерения молекулярного веса криоскопическим методом, но и в известной мере выте. кает из расчета средней объемной температуры кипения, имеющего условный характер. Давления насыщенных паров для всех исследованных нами жидкостей (бензина Б-70 и керосина Т-1) даны на фиг.
9. /2 П5 и 35 График на фиг. 10 иллюстри- 55 бб 75 бз 55 гбб гм г25 гзб~, руст плотность насыщенных па ров в зависимости от температу- лекулнриых весов беизииа Б-70, ры кипения для всех указанных полученных иа нашей вксперимеи- жидкостей. Эти величины плот- галькой Установке и поспелством криоскопических измерений: ности, полученные экспериментом, Π— данные аатора. а также давления насыщенных Х вЂ” криоскопнееские измерения бензи- Паров сО значениями их молоку ° вЂ” крноскопикескне «змереии» фрак- лярных весов для всех жидкостей даны в табл. 3, 4, 5, 6, 7.
Результаты проведенных исследований по плотности паров н молекулярному весу были использованы при экспериментальном изучении теплоемиости, вязкости и теплопроводности паров этих сложных жидкостей. Таблица 3 давление и плотность насыщенных паров бензина Б-70 (иеразогиаииого) сС тз 10з г(смз г1 ОС р1мм рт.ст. тз 1ог г1смв р1 мм рт.ст. 2, 590 3,007 3,286 3,357 635,5 742,6 795,5 813,5 80,0 86,0 89,5 90,2 75,0 239,0 332,0 404,5 570,0 19,5 48,0 57,8 64,3 76,0 1,050 1,419 1,719 2,347 137 ченным нами в описываемом эксперименте, в сравнении с данными криоскопических измерений.
Из графика фиг. 8 видно, что если наши опытные значения молекулярных весов и температур укладываются на прямую М= =М (2,ик) в пределах 0,5% (что вполне соответствует указанной нами точности в определении молекулярного веса, равной 0,5%), 6 и о ф о И .а о од ~ о Ф е е Ф с~ Ях а ~ 63 С ац ~~' 2 О С~ а. е Ю Ж с с И 1Я 4 Ю ~й И У О ж а~ ,реы 8~" Ю й ы м~, м Й е3„ )Ю ~ Ф .Я» "(Ю ~И и К М ы е Ф М О ~ а -в Таблица б Давление и плотность насыщенных паров бензина Б-70 (фракция 45-90' С) 7, 10з г) смз 7, Юз г)смз Р Мм рт.
ст. ,и мм рт. ст. т,'С т,'С Таблица б Давление и плотность насыщенных паров бензина Б-70 (фракция 90 — 120' С) 1, 10з г)смз 7, 10з г)смз р мм рт. ст р мм рт. ст. г, с 11 'С Таблица б Давление и плотность насыщенных паров бенаина Б-70 (фракция 120 — 150' С) тг юз %мз ! Р мм ! рт. ст. 1Оз г/смз р мм рт. ст. з 'с 2,930 118,5 139 21,0 45,3 51,3 60,4 61,0 65,0 68,5 21,0 42,8 45,0 65,0 80,5 87,0 21,0 90,0 92,5 103,7 112,5 118,3 85,5 292,0 359,5 474,0 480,0 536,5 590,5 46,5 132,7 145,0 282,3 479,0 596,0 13,5 217,5 233,0 337,5 436,0 506,0 1,319 1,483 2,043 2,068 2,290 2,500 0,627 0,689 1,274 2,097 2,584 1,088 1,158 1,654 2,102 2,436 89,5 89,3 90,0 89,9 90,0 90,2 93,2 94,3 95,1 96,5 97,2 113,5 113,5 115,2 116,0 117,3 71,0 71,5 71,7 74,0 74,0 75,0 78,0 89,5 93,5 94,5 95,0 96,0 97,0 125 127 127,2 128,8 131,5 628, 5 637,5 639,5 679,0 681,6 698,0 759,0 639,0 719,0 741,0 745,6 766,5 786,7 614,0 650,0 654,0 692,0 768,0 2,647 2,685 2,687 2,849 2,859 2,930 3,160 2,768 3,083 3,169 3,190 3,269 3,331 3,104 3,121 3,297 3,653 90,4 90,3 90,3 90,5 90,5 90,8 90,8 98,0 98,0 97,9 .
98,0 98,0 98,4 119,9 119,2 119,0 120,1 Таблица 7 давление н плотность насыщенных паров керосина Т-1 (перазогпанный) Рзз г(гмз т, юз г(гмз р мм рт. сг. Р мм рг. ст. г 'с 11 ОС 5. Оценка точности опытов Как указывалось в разделе «Теория метода», плотность пара определяется формулами тг=К(7) ЬЕг (3) или Рз 7,=Ш вЂ” 5(.,) (16') где ЬЕ6= — ,' Рз а (го) Ь'Е, = 556 — Ьг',р,. Для определения молекулярного веса исходным уравнением является уравнение состояния для идеальных газов 1 Рт (17) р Оценку точности опытов по определению плотности пара и молекулярного веса нагляднее всего провести на конкретном численном примере.
Пример. В результате эксперимента получены следующие данные: 1, Удлинение спирали, вызванное нагрузкой Ре=0,7 г при комнатной температуре (е, равно ЛАЙ=146,90 мм и прн температуре 1 — Ь'7.з=142,9 мм; 3(ЛЕ) =0,01 ммХ2=0,02 мм. Здесь 8(ЛЕ) — абсолютная ошибка при измерении длины, рав ная точности отсчета по катетометру (так как наблюдения ведутся и за верхним и за нижним концами спирали, то эта ошибка удваивается) 140 21,0 85,5 102,5 107,5 128,8 129,0 131,3 139,3 142,5 5,0 82,7 136,3 159,6 297,7 300,6 320,0 404,0 440,6 0,435 0,716 0,834 1,506 1,525 1,612 2,018 2,195 117,5 123,0 123,8 127,0 127,2 127,0 128,4 129,2 146,5 148,0 150,8 151,0 152,8 154,7 160,5 163,5 164,5 494,0 517,0 551,5 557,0 581,0 611,0 708,0 756,0 784,0 2,427 2,546 2,695 2,729 2,837 2,967 3,425 3,645 3,776 128,5 129,0 129,2 129,8 129,8 129,5 151,0 131,0 131,2 2.
Изменение в длине спирали в момент опыта Л1.=38 мм. 3, Смешение начального положения спирали в результате нагрева ее (температурная поправка, связанная с изменением упругих констант кварца при изменении температуры до 1): Д6 „=3 мм при температуре (=225' С; о(=0 5'С вЂ” абсолютная погрешность измерения температуры; б (ЛЕр ) =2ХО,О! мм = 0,02 мм — абсолютная ошибка при изме ренин длины при градуировке с помошью катетометра. 4 Среднее давление опыта равно р=500 мм рт. ст.; бр=0,5 мм рт. ст. — абсолютная погрешность при измерении давления, Определение относительных ош ибок 1) Относительная ошибка при измерении и з м е н е н и я в д л и- не спирали ь (дд,) ь (дд) + ь (ддр,) дй дсо Ь(дУ.)=0,02 мм.
6(д(.р„)=Ь(дЕр,)+ ' И=0,02+ — '0,5=0,026 мм а(ддр) о з д( 25 ( а(ы.р) — берется из графика фиг. 2). д( '("')-О О'+О 02' 100=0,13~/. де~ 35 дЕ,~ д1.— дЕ,р„=38 — 3= 35. 2) Относительная ошибка при определении чувствительности весов равна сумме трех относительных ошибок; ЬК(Ф) ЬРО ЬЫ Ь(Дои)+ЬДор, = — '+ — + К(О Ро Ы Ы.о а) Относительная ошибка в измерении полной нагрузки на спираль Ро = Р + 1~'2Р. + дР = 0 7 г.
7ДР— потеря в весе при взвешивании в воздухе (ЬР=0,045 г). ЬР»,=ЬР,=-Ь(дР)=0,0001 г. ~; "оР 0,0003 г. Здесь о(ЬР) =0,0001 г — чувствительность кварцевых весов, использованных в опыте. — .100 — 0 04оо ЬР 0,0003 Р 0,7 б) Относительная ошибка при измерении объема системы «спираль — шар» может быть приравнена точности определения чувст- 141 вительности кварцевых весов при комнатной температуре, Изменением объема при нагревании вследствие низкого коэффициента линейного расширения кварца можно пренебречь (а=0,6 ° 1О оС ').
Из опытов с воздухом известно =0,01о4; ЬК ((о) К ((о) а (то) К (оо) ьР' + ь(АЕ') о 0001 100+ о 01 .100 о 017о4 а (1о) Р' АЕо 0,7 145,9 1 ( о)!+ 1 ( о)) 0 017+0 01 — 0 027оо. а ((о) К (Го) в) Относительная ошибка, отнесенная к удлинению спирали под действием полной нагрузки: ь(а Е,) ь(АЕь)+ ь(аЕР,) ае, ае, 5((ьта)=-ЙРо+Ьа((о)=004 07+0,017 4,767 10 '=0,028 мм. ь (ЬЕр,) =-0,02 4144.
Итак, ь(ь'Ед о,озз+о,о20 .100=0,033о4. Ь' Ео 142,9 Таким образом, погрешность в определении чувствительности весов получается суммированием полученных трех относительных погреьпностей: =0,04+0,02? +0,033=0,10ой. К (8) 3) Относительная ошибка измерений плотности пара ' + = 0,13+0,10=0,23о4. т АЕо К(0 4) Точность измерения молекулярного веса равна ьм ьт+ ьл+ьт 0,23+од 100+ 0'5 100 044„ М т а т 500 498,2 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разработан метод и создана экспериментальная установка для измерения плотности и молекулярного веса паров различных жидкостей в широком интервале температур.
Этим методом определены молекулярные веса и плотности бензина Б-70 и керосина Т-1. Метод может применяться в следующих случаях: 1. Для определения молекулярного веса, когда применение обычных лабораторных методов — мриоокопичеокого и эбуллиоскопнче- 142 ского — затруднительно из-за отсутствия необходимого растворителя или если точность указанных методов неудовлетворительна, 2. Для изучения плотности и молекулярного веса агрессивных жидкостей. Преимуществом описываемой установки является отсутствие кранов.
При работе с жидкостями, взаимодействующими со ртутью, можно рекомендовать заливку в манометр промежуточного слоя более тяжелой жидкости. Так, для некоторых опытов нами применялась фторвстоуглеродистая жидкость (гГ4 — — 2 гГсмз), 3. Для исследования температурной зависимости эффективного молекулярного веса паров многокомпонентных жидкостей, 4. Для изучения фазового равновесия систем «жидкость — пар» растворов. 5. Для измерения констант газовых реакций и т.
д. ЛИТЕРАТУРА 1. Ба лам угона Э А., Экспериментальное определение плотности и молекулярного веса паров некоторых многоатомных жидкостей, МАИ, Диссертация, !957. 2. Бала муто на Э. А., Об измерении плотности н молекулярного веса паров в широком интервале температур, «ЖФХ», 1957, т. ХХХ1, вып. 6, стр 1422 †!425 3. Ирисов А. С, и Мешков К, В., Испаряемость моторных топлив, Гостранстехиздат, 1937, 4. Модуль сдвига некоторых чистых окислов, Реферативный журнал «Химия и химическая технология», 1952, № 5, стр. 79 — 85. 5 Рожков И, В., Калашнииова Л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
