ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Принципы подобия и соответственных состояний из "Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты" Принцип подобия применяют для вычислений как физико-химических величин, так и свойств веществ. [c.12] Условия изменяемости свойства С от независимого параметра я для данной группы веществ определяется функцией 0 = /(л). Подобие изменений этого свойства сохраняется в пределах данной группы. Зависимость свойства О от независимого параметра я подобна для сравниваемых веществ, если кривые, в прямоугольной системе координат я —О геометрически подобны. Такая система характеризуется двумя постоянными подобия С. Для каждой пары соединений (1, и 2) данной группы можно установить константы подобия. [c.12] для любых двух соответственных точек с координатами (я, О ) и (я , О ) константы подобия характеризуются я7 3 = С я /0 = Со. [c.12] Если известна зависимость свойст1ва О вещества 1 от я (стандартное вещество), то по данному уравнению можно,вычислить свойство О вещества для любого значения я . [c.12] После подстановки значений координат и решения системы уравнений получим значения констант подобия Ся и постоянных а.и Ь. [c.13] Таким образом, зависимость какого-либо физико-химического свойства соединений О от изменений независимого параметра я можно выразить в виде универсальной линейной функции, которая будет одинаковой для всех соединений данной группы. [c.13] Гарриса — для температур, при которых мольные концентрации насыщенных растворов двух соединений одной и той же группы одинаковы, и некоторые другие. [c.14] Пример II.,1. Вычислить вязкость СеНбС при 60 °С, если известны его значения при = 10 и i = 100 °С л ( = 0,91 Ю и ц = 0,37 Па с. [c.14] Через точки 1 к 2 проводим прямую. Точки последней при разных температурах характеризуют одинаковые вязкости эталона и хлорбензола. [c.14] От заданной на оси ординат точки Р (60 С) проводим прямую до пересечения с прямой 1—2 (точка М). Пересечение прямой МЯ с кривой в точке 5 дает искомую вязкость хлорбензола при 60 °С (точка С) 0,52-10 Па-с. [c.15] При наличии шкалы вязкости наносят кривую ц — ц зависимости известных значений вязкости этилового спирта (эталон) от температуры. [c.15] По справочнику вязкость этанола при 63,6°С ц = 0,52-10 Па-с, что соответствует искомой вязкости хлорбензола при 60 °С (0,52-Ю ). [c.15] Принцип соответственных состояний — дальнейшее р,азвитие теории подобия зависимости свойств соединений от независимых параметров [32]. Эту зависимость можно выразить tia диаграмме в виде кривых с координатами Сияв физических единицах тяп. Когда во всех сравниваемых системах единицы т и п, в которых выражаются Gun, выбраны по одному методу, то в каждой системе числа их будут иными, но значения безразмерных координат в соответственных точках сравниваемых систем будут одинаковыми. Это есть так называемые инварианты — безразмерные переменные одной кривой, общей для всех соединений данной группы. Координатная система инвариантов позволяет выразить на одной диаграмме зависимрсть свойства G от независимого параметра я для многих соединений на одной кривой. [c.15] Приведенное уравнение является общим для любых веществ и показывает, что два различных вещества (газа), у которых две из трех приведенных переменных одинаковы, имеют также и одинаковую приведенную третью переменную. Для веществ в соответственных состояниях некоторые свойства находятся в простых соотношениях (например, вязкость, коэффициенты расширения, сжимаемости и другие свойства). Этот принцип позволяет иногда примерно определить свойство данного вещества, если первое известно для других соединений, близких по составу и строению. [c.16] На основе принципа соответственных состояний можно вывести обобщенные зависимости инвариантов разных физико-химических величин от приведенных параметров (например, инварианта коэффициентов теплопроводности и вязкости, давления паров и т.д.) и обобщенные зависимости для различных физико-химических свойств веществ. [c.16] Например, сравнение мольных объемов следует выполнять в соответственных-состояния при равных значениях поверхностного натяжения и т. д. [c.16] Данные о свойствах соединений и их взаимосвязи могут быть получены также из приближенных закономерностей и зависимостей на основе принципа соответственных состояний методом сравнительны расчетов (см. известную монографию М. X. Карапетьян-ца [32]). Методы сравнительных расчетов основаны на сопоставлении значений свойств (одного или двух) нескольких соединений и на сравнении двух свойств одного соединения, Т ге..на сравнении значений одного свойства соединения в двух рядах сходных соединений и двух свойств в одном ряду сходных соединений. [c.16] Метод сравнительных расчетов позволяет предсказать свойства новых соединений, выявить их структуру, химическое взаимодействие, установить закономерность (линейную) в изменении свойства, взаимосвязь между свойствами и структурой соединений. Применяя этот метод, можно получить некоторые опытные величины, по которым остальные величины определяют расчетом. Используя такой общий подход, можно составить на основе системы сравнительных методов расчета соответствующие алгоритмы для ЭВМ. [c.17] Однако равенства приведенных параметров иногда недостаточно для установления соответственных состояний сравниваемых соединений необходимо еще равенство третьего параметра А, определяющего сходность сравниваемых соединений, принадлежность их к одной группе (А — так называемый определяющий критерий). В этом случае общая зависимость для соот-вётственных состояний имеет вид Рнр =/(Т пр, 1 ар, Л). [c.17] Когда известен критический параметр кр, можно использовать различные зависимости для вычисления многих физико-химических свойств соединений. [c.18] Вернуться к основной статье