Archive for Juni, 2009

Stickstoffmonooxid NO

Donnerstag, Juni 11th, 2009

Die nachfolgenden Daten sind eine Ergänzung zum Artikel ” Die Berechnung von Sättigungsdaten und der Realgasfaktoren von Flüssigkeiten und Gasen” (www.dr-tampe.de).

Kritische Temperatur: 180.2 K, kritischer Druck: 6.485 MPa, normaler Siedepunkt: 121.4 K, Flüssigkeitsvolumen am normalen Siedepunkt: 23.645 cm³/mol

Volumen- Sättigungsdaten von Stickstoffmonooxid NO

Temperatur T   Flüssigkeitsvolumen v’  Dampfvolumen v”

K                             cm³/mol                             cm³/mol

110                        22.33                                  37840

120                        23.47                                  11370

130                        24.84                                   4163

140                        26.50                                    1776

150                         28.58                                   833

160                         31.27                                   412

170                         35.19                                    205

Realgasfaktoren Z für Stickstoffmonooxid NO

Druck / MPa     Temperatur /K

                           120           150         170

0.01                 1                 1               1

0.1                   0.002      0.99        0.99

1                       0.024      0.89       0.94

5                       0.12         0.11        0.12

10                    0.23         0.22       0.24

15                    0.35         0.33       0.34

Die für v’, v” und Z angegebenen Werte sind orientierende Näherungen für das Zweiphasengebiet berechnet nur mit den kritischen Daten und den des normalen Siedepunkts.

Die Berechnung von Sättigungsdaten und der Realgasfaktoren von Flüssigkeiten und Gasen

Sonntag, Juni 7th, 2009

 

 Die Volumina v’, v’’ bzw. die Dichten r ’, r ’’ von Stoffen entsprechend ihres Dampfdruckes ps bei der Temperatur T sind sogen. Sättigungsdaten dieser Stoffe.

Die Kenntnis dieser Daten ist ausschlaggebend wichtig zur Beurteilung und Auslegung physikalisch- chemischer Abläufe und speziell in der Verfahrenstechnik.
Zur Berechnung des Dampfvolumens v’’ (cm3 /mol ) bei der Temperatur T (K) und gegebenem Dampfdruck ps (Mpa) steht als Näherung
 image118
zur Verfügung. Die Konstanten a, b sind die Parameter der klassischen van der Waals- Zustandsgleichung mit Tk als kritische Temperatur (K) und pk (Mpa) als kritischen Druck:
a = 27R2 Tk 2 /64pk , b = R Tk /8 pk . Genauere v”- Volumina sind mit einer weiteren Näherung zu berechnen (s. “Stoffwerte von Flüssigkeiten und realen Gasen- berechnet mit Gesetzmäßigkeiten kritischer Phänomene”, ISBN 978-3-00-027253-0).
Die dem Sättigungsvolumen entsprechende Dichte r ’’ (g/ cm3 ) ist mit

 ρ” = M/v”

zu berechnen.

Das Volumen der Flüssigkeit ist mit

image119 

gegeben.

Die sogen. Dichtesprungkonstante Kv (mol/cm3 K1/3 ) kann berechnet werden (s. “Stoffwerte von Flüssigkeiten und realen Gasen- berechnet mit Gesetzmäßigkeiten kritischer Phänomene”- ISBN 978-3-00-027253-0). Der sogen. kritische Exponent b gilt mit dem Wert 1/3.

Die dem Flüssigkeitsvolumen v’ entsprechende Dichte ist mit

 ρ’ = M/v’

zu berechnen.

                                                                                                                                                                                                                                            

Das Volumen  realer  Gase ist mit

 image121

für die gegebene Temperatur T und dem vorgegebenen Druck p zu bestimmen.

Der den Zustand eines Stoffes charakterisierende Realgasfaktor Z = pv / RT kann also immer für Gase angegeben werden.

Da mit der oben gen. Gleichung für v’ auch die Flüssigkeitsvolumina in Abhängigkeit von der Temperatur und dem Druck in einer zu Gasen analogen Weise berechnet werden können, sind auch die für Flüssigkeiten definierten Realgasfaktoren selbst bis zu hohen Flüssigkeitsdrücken berechenbar.

 

Nachfolgend werden für bestimmte Stoffe auf diese Art und Weise berechnete Daten für die Volumina v’, v’’ und für Realgasfaktoren Z in Abhängigkeit von Druck und Temperatur zusammengestellt. Die Ergebnisse sind Näherungen. Die gen. Referenzwerte entsprechen Angaben aus der Literatur ( wie - VDI- Wärmeatlas, VDI- Verlag; - Landolt- Börnstein, Zahlenwerte und Funktionen, Springer- Verlag; - Blanke, W., Thermophysikalische Stoffgrößen, Springer- Verlag 1989, u.a.). Ein Vergleich mit Daten aus kommerziell geführten Datenbanken kann allerdings nicht erfolgen.

OZON O3

krit. Temperatur: 261.1 K,    krit. Druck: 5.53 MPa, normaler Siedepunkt: 161.9 K, Flüssigkeitsvolumen am normalen Siedepunkt: 35.5015 cm³/mol

 

Volumen- Sättigungsdaten von Ozon O3

Temperatur T      Flüssigkeit v’                        Dampf v” 

     K                        cm³/mol                                cm³/mol 

  -       berechnet      Referenzw.      berechnet     Referenzw.   

140      33.29                   33.40            72230             -

162      35.50                   35.52             12890            -

200    40.84                     -                    1714            -

230     47.57                    -                      516           -

Realgasfaktoren Z  für Ozon

Druck / MPa       Temperatur/K

                          77.15               90.25               140

0.1                   0.005                0.004                0.003

1.0                   0.045                0.04                   0.029

10                     0.45                  0.40                 0.29

20                     0.9                    0.79                0.57

100                   4.5                                            2.8

 

 Druck/MPa          Temperatur/K

                                  175            200            230

0.1                              0.98           0.99           0.99

1                                0.025         0.025         0.92

10                              0.252          0.24            0.24

20                              0.5              0.48          0.46