……一第1章物和化学性赍·13 酮在527℃(800K或980)时的理想气体热容C。 Rihani-Doraiswomy法系根据方程 N, iT+ 式中N是基团i的数量,T是热力学温度,而a;、b;、c和d是表1.3所列的加和基团 参数 表13理想气体热容的基团贡献 符号 d xIop 脂肪烃基团 CH 0.6087 2.1433 001135 -CH2 2.1363 -0.1197 0.002596 0.5266 l.8357 0.0954 0.0019 0.2816 5.830 4.4541 0.4208 0.012630 CCHL 0.273 3.4580 0.1918 0,004130 C·CH2 0.4173 3.8857 0.007364 -3.1210 3.800 0.2359 0005504 0.977 2,9904 0.1749 4714 3.3842 0.2371 0.006063 0.4736 3.5l83 0.3150 CoC-- CH 2.2400 4.2896 0.005908 CCCH 2.6308 0.2845 CCC 3.1249 0.5766 0.01740 2.843 1.0]72 0.0690 0.DO1866 0.2973
14·化工计算手册 续表 符号 芳香烃基团 HC 1.4572 1.914 0.1233 0.002985 1.5f59 0.lo69 0.002659 0.1219 1.2170 0.0855 含氧基团 -oH 6,5128 0.1347 0.001623 2,846l 0.0100 0.0454 0.002728 3,5184 .9437 0.006078 0.1636 0.0494 l.4055 3.4632 -0.2557 C-O-H 0.006886 7350 1.0751 0.0667 0.009230 -3.7344 1.3727 1265 0.003789 含氮基团 -CN 00269 00259 0.002436 0.7378 0.079 1.2530 2.192 0.004237 2.9433 007828 2.4458 0.3436 0.0l7 0.002719 l,0898 0.004750 含硫基团 2.5597 l.3347 0.0026 0.073」 SO,H 6.9 2.473 0.1776
neeeeeAo 第1章物難和化质 续表 数 b×102 含卤素基团 ,4382 0.3452 0.006 0.2122 0.oo1782 成环的贡献(仅对环状化合物) -3.5320 -0.0300 0.0747 0.005514 四元环 1.0780 0.D00250 五元环 戊烷 不戊烯 6.8813 0.7818 0000591 环己烷 0.001865 环已烯 0.1915 注:经D.N. Rihani and L.K. Doraiswamy允许重印,had.Chm,Funl,417,1965.版权1965为美国化学会( American Ch 【计算步骤】 1.由手册查得分子结构,并列出基团的种类和数量对2-甲基-1,3-丁二烯,结构 式为 H2CCH-C-CH2 而基团为 C=CH2和C=CH2 对N-甲基-2-吡咯烷酮,结构式为 H2C“CH2 而基团为 C CH 和一个五元(戊烯)环 2.对每种化合物的基团贡献进行加和由表1.3查得a、b、c和d的数值,并按下表 进行计算
16·化工什算手骶… b×102 10° d 10 2-甲基-1,3-丁烯 CHa 0.6087 2.1433 0.0852 0.01135 0.2773 0.007364 ∑()(基团参数) 9.480 0,02284 N-甲基-2-吡咯烷酾 五元(戊烯)环 6.8813 0.000591 0.6067 2.1433 0.052 0.0113 Is 0.3945 2.1363 -0.119 0.002596 C=0 1.0016 2.763 -0.1636 0.004494 0.2673 0,r828 ((基团参数) 7.5552 14.3536 0.026859 3.计算每种化合物的理想气体热容参照题述中的方程。现在,T=527+273=800K 那么,对2-甲基-1,3-丁二烯 CP=0.4687+(94870×102×800)+(-0.555×10-4x800)+(0.0224×106×800 =5252cl/(g·mol)(K)[5252B/(hb·mol)(F)] 对N-甲基-2-吡咯烷酮 Cp=-7555+(14.3536×102×800)+(-0.9097×10-4×800)+(0.0m2686×106×8003) 628cal/(g·mol)(K)[62.81Btu/(lh·mol)(下) 相关计算 Rihani-Doraiswarmy法适用于各种化合物,包括杂环化合物;但是不适用于炔 族化合物。它的预测精度误差为2%~3%。温度低于300K(80F)时预测精度水平略低。采 用 Benson法25和Thih法.可获得更高的精度。 1.9实际气体的热容 计算400K(260卜)和5 Oatm(5065ka)时乙烷蒸气的热容Cp。并估算此条件下热容比C C、s乙烷的理想气体热容由下式计算 P=2247+(38.201×10-3)T-(11.049×10-6)?2 式中CP单位为cl/(gm)(K),而T为热力学温度。对乙烷,临界温度T=305.4K和临界 压力 48.2at 【计算步骤 1计算对比温度T和对比压力PtT1=T/T=400/305.4=1.310和P12=P/P。=50 2.由图1.4查得△Cp在T,=1.310和P=104时△Cp=Cp-Cp°=3cal/(g:mol)(k)
∞。灬。第1章物羶和化营性质·17· 0.6 001002a040060.10.2040.6 图14气体摩尔热容的等温压力校正(Pm chilton-Chemionl Engineers Handbook, McGraa-HilL, 1973) 3.计算理想气体热容 10-3×400-11.049×10-6×40 =15.76al/(g·mol)(K) 计算实际气体热容 Cp=△Cp+CP=3+15.76=18.76al/(gmol)(K)18.76Bu/(lbmo)(")] 5估计热容比由图15查得在Tr=1.310和P1=104时Cn-C,=4。所以实际气体的 热容比为 CP-C)-18 注意理想气体的热容比为 C:-(C-R)-15.76-1 相关计算此图形关联可用于估计任何非极性或弱极性气体的热容比。对强极性气体和 靠近临界区域时(一般说来,各种关联都是这样)关联精度较差。对极性气体建议采用Le Kesler法