ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Границы применимости правила аддитивности для вычисления теплопроводности жидких растворов из "Теплопроводность газов и жидкостей" Для выяснения границ применимости правила аддитивности при вычислении теплопроводности жидких растворов нужно располагать надежными экспериментальными данными. Сопоставление вычисленных значений с надежными экспериментальными даст возможность иметь суждение о применимости рекомендуемых формул. [c.326] На основании проведенных экопериментальных исследований Девисом созданы расчетные номограммы [Л. 9-11], созданы попытки рассмотреть механизм теплопроводности спиртов и гликолей [Л. 9-12, 9-13], выведены интерполяционные уравнения для вычисления зависимости теплопроводности от температуры. Казалось бы, столь большой объем проведенных исследований должен был обеспечить достаточную надежность экспериментальных значений теплопроводности Бейтса и его сотрудников. Однако исследования Керженцева [Л. 9-14] не подтвердили полученных Бейтсом значений теплоироводности чистого этилового опирта. [c.327] Исследование теплопроводности водных растворов этилового спирта проведено нами при атмосферном давлении для объемных концентраций 25, 38, 50, 65, 80, 94 и 98% этилового спирта. Смешение этилового спирта с водой производилось при +20° С. На рис. 9-2 нанесены наши экспериментальные значения теплопроводности растворов этилового спирта, значения теплопроводности 100% этилового спирта, определенные путем экстраполяции по данным для растворов от 25 до 987о состава (Л. 9-8], и теплопроводность воды по опытным данным Тимрота и Варгафтика [Л. 9-16]. [c.328] На рис. 9-2 разными значками обозначены данные, полученные нами на разных измерительных трубках. [c.328] Расхождения данных автора от данных этих исследователей в процентах приведены в табл. 9-3. [c.331] Приведенные отклонения находятся в пределах точности измерений. [c.331] Основные недостатки установки Бейтса заключались в следующем отсутствовал контроль за температурным полем в сечениях исследуемой жидкости, кроме центрального поток тепла измерялся только при помощи водяного калориметра, без сведения баланса по нагревателю отсутствовал компенсирующий нагреватель над основным нагревателем установки. Расстояние между спаями термопар не могло быть определено достаточно точно. Прн толщине спая до 0,8 мм (ориентировочно) его положение по высоте не могло быть определено с точностью, большей, чем 0,3—0,4 мм, что при среднем расстоянии между термопарами 6,35 мм могло приводить к ошибкам в определении перепада температур в слое до 12%. Сходимость значений теплопроводности воды по данным Бейтса со значениями Тимрота и Варгафтика (в пределах точности измерений) не могут служить критерием правильности значений теплопроводности веществ, имеющих значительно меньшие численные значения теплопроводности, чем у воды. Исходя из этого, есгь достаточные основания подвергнуть сомнению правильность значений коэффициента теплопроводности веществ и растворов, полученных Бейтсом на указанной установке, особенно когда значения теплопроводности значительно меньше значений теплопроводности воды. [c.333] Приведенный пример показывает, как тщательно нужно отбирать экспериментальные данные, используемые для проверки зависимостей и расчетных формул. [c.333] Отсюда видно, что пользоваться правилом аддитивности для вычисления значений теплопроводности растворов этилового спирта в воде не следует. [c.334] В этих уравнениях А — инвариант, числовое значение которого при определении теплопроводности жидкости ккал/м - ч - град равно 1,5408 Ог — коэффициент, служащий для увязки левой и правой частей уравнения (9-8) для каждого исходного вещества, а — для раствора по (9-9) Срг — теплоемкость при постоянном давлении при температуре 30° С каждого компонента раствора, ккал/кг - град] Ср— для раствора по уравнению (9-10) pi — плотность каждого компонента, кг]л р —для раствора по уравнению (9-11) Aii — молекулярный вес каждого компонента М — для раствора по уравнению (9-12) gi — весовые доли раствора в процентах. [c.335] Индексы в уравнениях (9-9) — (9-12) для рассматриваемого примера обозначают gen — доля 100-процентного этилового спирта g a —доля воды. [c.335] Результаты подсчета коэффициентов теплопроводности растворов этилового спирта в воде по формулам (9-8)- (9-12) были сравнены с экспериментальными значениями для растворов с объемными концентрациями 25-, 38-, 50-, 65-, 80-, 94- и 98-процентного этилового спирта для температур 0°, 20°, 40° и 60° С. Для всех указанных состояний отклонения вычисленных значений от экспериментальных не превышали 2,17%. за исключением трех состояний, отклонения которых составляли при 0°С—1-4,52%, при +20° С—1-3,7% и при +40° С -2,68%. [c.335] Для выяснения условий, при которых теплопроводность растворов можно определять по правилу аддитивности и условий, при которых целесообразно пользоваться формулами (9-8) — (9-12), нами были отобраны надежные экспериментальные данные по теплопроводности 24 различных растворов в широком интервале концентраций. [c.336] При выяснении влияния различных факторов учитывались соотношения молекулярных весов, дипольные моменты молекул компонентов раствора и отношение теплопроводности исходных веществ. Были рассмотрены растворы нормальных жидкостей и ассоциированных жидкостей и растворы двух ассоциированных жидкостей. Значения дипольных моментов молекул веществ взяты из приложения к [Л. 9-19]. Значения величин теплоемкости и плотности для составляющих растворов были взяты из справочника [Л. 9-20]. Были использованы экспериментальные данные по теплопроводности растворов Филиппова и Новоселовой и Филиппова (Л. 9-4], Л. 9-5] и наших исследований [Л. 9-8], (9-15] и 9-21]. [c.336] В табл. 9-4 даны характеристики исходных веществ, составляющих каждый раствор формулы вещества, характеристики жидкости, молекулярные веса, отношения молекулярных весов, дипольных моментов молекул, отношения теплопроводностей исходных веществ, температуры раствора. [c.336] Метилформиат. . . . Четыреххлористый углерод. . [c.338] Вернуться к основной статье