Исследование равновесных свойств жидких 1-бромалканов на основе акустических измерений

• Автор: Рышкова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. КРАТКИЙ ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ПРОБЛЕМ ФИЗИКИ

ЖИДКОСТИ

Общие замечания

1Л Общие сведения о теоретическом подходе

1Л Л Статистические теории жидкости

1Л.2 Модельные теории жидкости

1.2 Общие сведения об эмпирическом подходе

Краткие выводы к главе

ГЛАВА II. ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИ НА ЛИНИИ НАСЫЩЕНИЯ
2.1 Выбор и характеристика объектов исследования
2.2 Экспериментальные методы исследования жидких 1-бромалканов
2.2.1 Методика измерения скорости ультразвука
2.2.2 Система термостатирования и контроля температуры
2.2.3 Контрольные измерения. Оценка погрешностей
2.2.4 Методика измерения плотности
Краткие выводы к главе II
ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЖИДКИХ 1-БРОМАЛКАНОВ НА ЛИНИИ НАСЬПДЕНИЯ
3.1 Сравнительный анализ физико-химических свойств л-ал капо в и их моногалогенозамещённых
3.2 Результаты экспериментальных исследований жидких 1-бромалканов
3.2.1 Скорость распространения ультразвуковых волн
3.2.2 Плотность

3.3 Расчёт теплофизических свойств жидких 1-бромалканов
Краткие выводы к главе Ш
ГЛАВА IV. О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ДИСКРЕШО-КОНШНУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОПИСАНИЯ РАВНОВЕСНЫХ СВОЙСТВ ЖИДКИХ 1 -БРОМАЛКАНОВ
Предварительные замечания
4.1 Уравнение состояния в дискретно-континуальной модели
4.2 Оценка интегральной константы дисперсионных сил для галогенуг-леводородов в рамках модели взаимодействующих атомных центров
4.3 О вкладе других сил в энергию межмолекулярного взаимодействия жидких 1-бромалканов
4.3.1 Общие замечания
4.3.2 Оценка констант взаимодействия
4.4 Анализ результатов расчёта энергии межмолекулярного взаимодействия в жидких 1-бромалканах и их сопоставление с данными, полученными на основе дискретно-континуальной модели жидкости
4.4.1 Оценка величины энергии межмолекулярного взаимодействия по данным об энтальпии парообразования
4.4.2 Оценка величины энергии межмолекулярного взаимодействия по данным о скорости звука
Краткие выводы к главе IV
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. Основной задачей физики конденсированного состояния является установление связи макроскопических свойств вещества с его молекулярной структурой, характером и интенсивностью меж-молекулярных сил. В этой связи экспериментальные и теоретические исследования равновесных свойств различных веществ весьма актуальны.
В силу специфических особенностей жидкости физика жидкого состояния заметно отстаёт в своём развитии от теорий газового и кристаллического состояний вещества. Высокий уровень развития статистических теорий газов и кристаллов обусловлен возможностью использования простых модельных представлений газового и кристаллического состояний. В случае же жидкого состояния вещества, сочетающего сильное взаимодействие между молекулами с относительно большой неупорядоченностью их расположения, построение общего универсального уравнения состояния, описывающего свойства жидкостей независимо от их природы, по-видимому, крайне затруднительно.
В сложившейся ситуации обширные экспериментальные исследования различных свойств веществ в широком интервале параметров состояния позволяют получить необходимый эмпирический материал для более успешного решения существующих проблем физики жидкости, в частности для разработки приемлемой физической модели, учитывающей особенности структуры и характера межмолекулярных сил в простых конденсированных системах.
Несомненный интерес представляют исследования теплофизических свойств веществ, обладающих однотипной структурой молекул и сходным характером межмолекулярных сил, к числу которых относятся л-алканы и их моногалогенозамещённые. Совместное изучение теплофизических свойств указанных веществ имеет большое научно-теоретическое значение, так как способствует выявлению закономерностей в изменении калорических и упругих свойств жидкости, связанных с особенностями структуры молекул и характера межмолекулярного взаимодействия. Степень актуальности всесторонних исследований физико-химических свойств галогенозамещённых н-

по сей день. С отой целью уравнения состояния, полученные различными методами, преобразуют в уравнения, имеющие форму уравнения Тейта:

Ит В + Р
или преобразуют уравнение (1.55) таким образом, чтобы придать его параметрам физический смысл. Наиболее полный обзор опубликованных работ по теоретическому обоснованию уравнения Тейта приведен в работе [69].
В работе [60] проведен анализ наиболее известных двухпараметрических уравнений состояния, пригодных для описания упругих свойств жидкостей при высоких давлениях. Это уравнения Берча, Гусейнова, Марнегхема, Тейта (оригинальное), Тейта (в формулировке Таммана), Ахундова, Хадлестона. Там же показано, что при давлениях до 500-600 атм. различие результатов, полученных в соответствии с указанными уравнениями, не превышает погрешности эксперимента. При повышении температуры и давлениях 160— 170 МПа, наилучшее согласие с экспериментом дает уравнение Тейта в формулировке Таммана.
Кроме поиска уравнений состояния, удовлетворительно описывающих конденсированное состояние вещества в широкой РУГ-области, в настоящее время предпринимаются попытки вывода полуэмпирических уравнений, пригодных для расчёта [70-72] и прогнозирования [73-75] конкретных свойств заданного класса жидкостей с необходимой точностью.
При описании свойств жидкостей широко используются принципы подобия. Обстоятельные исследования в этом направлении были выполнены Л. П. Филипповым, Л. Риделем и К. Питцером. Их подробный анализ, обзор исходных положений и результатов приведен в работах [76-78], причём в монографии [76] теоретические исследования доведены до расчётных формул, дающих хорошее согласие с экспериментальными данными в широкой области температур и давлений. С некоторыми вариантами принципа соответственных состояний можно познакомиться по работам [77, 79, 80]. Следу-