Сжимаемость жидкостей при высоких давлениях

Идеальная жидкость. Идеальной называется жидкость, абсолютно не сопротивляющаяся сдвигу и разрыву (т.е. обладающая абсолютной текучестью и полным отсутствием сил сцепления между частицами, значит, — вязкости и липкости) и абсолютно сопротивляющаяся сжатию (т.е. абсолютно несжимаемая). Трактовка жидкости в качестве идеальной приводит к значительному упрощению ряда закономерностей, используемых в "Технической гидравлике" (раздел ПАХТ, изучающий закономерности покоя и движения жидкости). Реальные жидкости, как правило, близки к идеальным в смысле несжимаемости нужны очень высокие давления (в сотни и тысячи атмосфер), чтобы сжимаемость реальной жидкости стала заметной. Однако реальные жидкости могут весьма значительно сопротивляться сдвигу (свойство вязкости) и растяжению (свойство липкости). Заме- [c.48]

Отклонения от свойств идеального газа проявляются и в других случаях. На рис..9,11 показано, что графики зависимости давления газа от его объема при температурах, близких к критической, приобретают необычный вид. При более высоких температурах (Т4 и Гд) газ приближенно подчиняется закону Бойля — Мариотта, но при более низких температурах (Т и Т ) на графиках этой зависимости появляется горизонтальный участок. Дело в том, что при перемещении вдоль изотермы Т2 изотермой называется график зависимости Р — V при постоянной температуре) от точки А к точке А обнаруживается, что в точке А возникает жидкая фаза. В области А — В одновременно существуют и паровая (газовая), и жидкая фазы, однако за точкой В возможно существование только жидкой фазы. Крутой подъем изотермы за точкой В обусловлен небольшой сжимаемостью жидкости по сравнению с газом. При температуре Т3 уменьшение объема газа приводит к появлению небольшого количества жидкости в точке С. Эта температура называется критической температурой газа, она является самой высокой температурой, при которой возможно превращение газа в жидкость. Выше этой температуры газ не превращается в жидкость при любых, сколь угодно высоких давлениях. Критическая температура кислорода равна — 120°С, [c.161]

Разницу между и Q r составляют согласно зависимостям (4-18) и (4-44) полные объемные потери В отличие от насосов расход сжатия представляющий собой объем жидкости, расходуемой на сжатие жидкости в рабочих камерах, присоединяющихся к области высокого давления, снижает частоту вращения и является, согласно формуле (4-47), потерей. В момент присоединения объем камер в гидромотора минимален и равен вредному объему. Обычно В<1. Поэтому согласно зависимости (4-79) < хн- Соответственно выражениям (4-20) и (4-47) = v = Qnr/Qar = г/ иг представляет собой объемный к. п. д. гидромотора. Из-за меньшего влияния сжимаемости одна и та же обратимая машина, используемая как гидромотор, будет иметь величину е , большую чем e при ее использовании в качестве насоса. Поскольку работа расширения жидкости в современных гидромоторах не используется, потерянной является и энергия Л/кг сжатой жидкости, содержащейся в камере к концу цикла заполнения, когда объем камеры максимален. [c.328]

В более крупных установках (до 3000 м /нас кислорода) основную часть воздуха сжимают только до давления, которое нужно для обеспечения работы колонны двойной ректификации (5,5—6,0 ата) после охлаждения в теплообменных аппаратах эту часть воздуха подают в нижнюю колонну без дросселирования. Необходимое для компенсации потерь количество жидкости получают посредством процесса Линде с предварительным охлаждением или Гейландта, используя для этого небольшую часть воздуха (5—12%), сжимаемую до высокого давления. Чем больше установка, тем меньше необходимая доля воздуха высокого давления. Такие установки называются установками двух давлений воздуха. [c.84]

В жидкой фазе—константа равновесия Кк изменяется так же, как и в газовой, по формуле (49). Однако Av для жидкостей обычно невелико и потому незначительно влияние давления. Несмотря на малую сжимаемость жидкостей, скорость многих реакций в жидкой фазе сильно увеличивается при весьма высоких давлениях. Так, при давлениях в несколько тысяч атмосфер скорость процессов полимеризации некоторых органических мономеров увеличивается в десятки и сотни раз. Возрастает молекулярный вес полимеров. Также значительно, увеличивается скорость соединения некоторых углеводородов и их производных, причем с повышением давления меняется состав продуктов реакций. [c.89]

Резкое увеличение давления от точки с связано с малой сжимаемостью жидкости. При более высоких температурах наблюдается аналогичная кривая, однако ее горизонтальный участок, т. е. область сосуществования жидкости и пара, сокращается и при критической температуре исчезает вовсе. На рис. 1.5 область двухфазных систем [c.12]

По механическим и другим свойствам жидкое состояние является промежуточным между твердым и газообразным. Учитывая, что и газы, и жидкости обладают текучестью, их иногда объединяют в общее понятие флюидов. В то же время жидкости, как и твердые вещества, обладают малой сжимаемостью. Плотности жидких и твердых веществ близки и много выше, чем плотности газов при не очень высоких давлениях. Жидкое и твердое состояния, в отличие от газообразного, называют конденсированными [c.154]

Метод пикнометра относится к точным методам. Погрешность при умеренных температурах не превышает 0,001—0,0001%, Применение метода при повышенных и высоких давлениях можно найти в [9]. Схема установки применительно к высоким давлениям изображена на рис. 9,4, При создании давления в камере 5 жидкость в пикнометре / сжимается и ртуть 4 по капилляру 2 втекает внутрь пикнометра, что регистрируется через смотровые окна 3. Зная массу ртути, проникшей в пикнометр при каждом давлении, сжимаемость ртути и стекла, можно вычислить сжимаемость исследуемой жидкости в зависимости от давления. [c.436]

СЖИМАЕМОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЯХ [c.76]

Переход от водорода к дейтерию приводит к увеличению постоянной Ридберга, т. е. к увеличению энергий электронных переходов и, следовательно, к уменьшению поляризуемости дейтерия по сравнению с водородом. Таким образом, дисперсионная энергия взаимодействия молекул при замене Н на D уменьшается. Все соединения углеводородов при замене Н на D характеризуются более высоким давлением пара над чистой жидкостью, увеличенной сжимаемостью, меньшей энтальпией парообразования и т. д. [c.158]

В последнее время широкое распространение получило транспортирование газов по трубопроводам. По сравнению с движением жидкостей движение газов но трубопроводам характеризуется рядом особенностей, вытекающих из различия их физических свойств. Так, удельный вес жидкостей мало изменяется с изменением давления и температуры, а газы характеризуются значительной сжимаемостью и высокими значениями коэффициента температурного расширения. [c.827]

Книга представляет собой практическое пособие по технике исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. В ней изложены вопросы подбора материалов и конструирования аппаратов, а также устройство деталей аппаратов высокого и сверхвысокого давления описаны методы создания и измерения высоких давлений и температур, методы перемешивания и циркуляции под давлением подробно описаны методы изучения фазовых равновесий, сжимаемости газов и жидкостей, поверхностного натяжения на границе между жидкостью и газом и двумя газовыми фазами, смачиваемости твердых тел в присутствии газовой фазы и др. Книга снабжена обширной библиографией по перечисленным разделам. [c.2]

Первыми сжимаемость газов при высоких давлениях исследовали Эндрюс, Реньо, Кайе и Амага. Интересный обзор этих работ сделан Партингтоном [40] и Бриджменом [73]. Наиболее успешными оказались исследования Амага (1893 г.), который измерял сжимаемость целого ряда газов и жидкостей до давлений 3000 атм в интервале температур О—200° С. В течение многих лет его работы превосходили все остальные, хотя теперь большинство из его измерений повторено с более высокой точностью. Однако усовершенствования техники измерений после работ Амага имели скорее количественный, чем качественный характер. [c.94]

Реальная характеристика порщневого насоса обнаруживает некоторое отклонение от вертикали (линия 2) с ростом Я производительность V несколько понижается. Иногда это объясняют сжимаемостью жидкости при повышении напора, однако этот эффект может сказаться лишь при очень высоких давлениях. Основная причина — понижение коэффициента подачи т у с ростом Я все большая доля жидкости возвращается обратно (во всасывающую линию из цилиндра поршневого насоса, в цилиндр поршневого насоса из нагнетательной линии) из-за запаздывания клапанов в период их закрытия. [c.289]

Коэффициенты теплопроводности капельных жидкостей составляют 0,09—0,7 Вт/(м-К), причем в области низких давлений для всех жидкостей, кроме воды и глицерина, они снижаются с повышением температуры. В области же высоких давлений наблюдается рост X с увеличением как температуры, так и давления. Влияние давления на величину X оказывается больше для жидкостей с более высокой сжимаемостью и более низкой температурой кипения, причем темп возрастания X замедляется в области очень высоких давлений. [c.268]

С точки зрения термодинамики установление влияния давления на химическое равновесие р твердых фазах не представляет трудностей. Изменение активности компонента смеси твердых тел с давлением выражается уравнением (I. 54), причем парциальный мольный объем практически принимается равным мольному объему чистого компонента. Пренебрежение сжимаемостью твердых тел под давлением так же недопустимо, как и в случае жидкостей. В настояш,ее время, однако, нет экспериментальных данных о смеш,ении химического равновесия в твердой фазе при высоких давлениях. Это связано в первую очередь с тем, что, вследствие весьма низких [c.57]

Твердые вещества. В твердом состоянии могут находиться соединения с металлическими, ионными или ковалентными связями. Твердые тела отличаются от газов и жидкостей наличием собственной формы и собственного объема. Даже при очень высоких давлениях сжимаемость твердых тел чрезвычайно мала (проблемы синтеза искусственных алмазов в большой степени были связаны именно с необходимостью сжимания графита при очень высоких давлениях). [c.73]

Таким образом, мы видим, что, поскольку внутреннее давление жидкостей велико, а сферы действия молекул крайне малы, притягательные силы между молекулами должны быть очень велики, хотя они и действуют лишь на весьма малом расстоянии. Однако лри высоких давлениях сжимаемость кидкостей мала, гораздо меньше, чем при обычных давлениях . Это говорит о том, что при высоких давлениях, при которых молекулы находятся очень близко [c.16]

При расчете насосов высокого давления следует учитывать сжимаемость жидкости. Величина Т1" может определяться по выражению [21] [c.59]

Благодаря различному расположению труб имеется возможность, в определенных пределах выбирать соотношения между коэффициентом теплоотдачи и допустимыми потерями давления в межтрубном пространстве. В некоторых случаях, например при работе с несжимаемыми жидкостями при высоких давлениях, желательно поместить как можно большую поверхность в кожух заданных размеров, тогда как потери давления не имеют большого значения. В случае сжимаемых жидкостей, таких, как газы при умеренных давлениях, справедливо как раз обратное. В большинстве теплообменников используется размещение труб по углам квадрата, равностороннего треугольника с потоком, направленным вдоль его высоты. При рассверливании трубных решеток для свободного выхода оправки необходимо, чтобы расстояние между центрами соседних отверстий по крайней мере в 1,25 раза превышало наружный диаметр трубы. Это расстояние называется шагом труб. Размеры входного патрубка соответствуют площади свободного сечения между пучком и кожухом в двух направлениях, равной половине площади поперечного сечения указанных патрубков. [c.348]

Растворы полимеров, подвергнутые воздействию электрических разрядов высокого напряжения, испыты вают интенсивное расщепление на радикалы [67—69]. Механизм появления активных центров в этом случае объясняется резким увеличением давления вследствие малой сжимаемости жидкости при гидравлическом воздействии ударной волны. Движение раствора в радиальном направлении по отношению к зоне образования искры создает в реакционной массе пустоты, переходящие в ударные кавитационные волны, способные разорвать химические связи. На рис. 213 приведена схема установки, позволившей осуществить это явление практически. [c.340]

В широкую част ь пьезометра заливают определенное количество исследуемой жидкости и закрывают притертой пробкой. Затем пьезометр вставляют в сосуд высокого давления, имеющий изолированный электроввод, и, закрыв сосуд, нагнетают в него передающую давление среду. При этом уровень ртути в трубке, где находится контакт ), понижается пропорционально сжимаемости жидкости и широкой части пьезометра. В момент размыкания контакта 1 отмечают давление. Затем понижают давление в аппарате, добиваясь замыкания контакта. Проделывая эту процедуру несколько раз, уточняют давление замыкания контакта. [c.355]

Во всех обычных случаях жидкости считаются несжимаемыми. Будет полезным более подробно рассмотреть действительные их свойства, чтобы иметь ясное представление о справедливости этой предпосылки. При высоких давлениях объем жидкости заметно изменяется. Так например, объем воды при температуре 0°С и при давлении 500 ати составляет 0,9776 (Вондрачек) объема при той же температуре и давлении 1 ати, следовательно, средний коэффициент сжимаемости воды на 1 атм 3 = 45-10 . При давлении 5000 ати этот объем уменьшится до 0,8565 нормальной величины, а средний коэффициент сжимаемости р будет равен 29-10 , следовательно, с повышением давления сжимаемость воды уменьшается. С повышением температуры сжимаемость увеличивается. При температуре воды 50° С и давлении 500 ати 3 = 60- 10- . В табл. 25 приведены величины р для некоторых жидкостей, показывающие зависимость между сжимаемостью жидкостей, их давлением и температурой. Данные в табл. 25 подтверждают, что в обычных условиях жидкости можно считать несжимаемыми. [c.76]

Изотермическая сжимаемость вещества может быть определена по зависимости р — V, установленной прямыми измерениями [114]. Сжимаемость при высоком давлении может быть также измерена с помощью ударных волн [115]. Наиболее подходящий метод для высокотемпературных жидкостей состоит в измерении скорости звука. Клеппа [116] использовал этот метод для определения сжимаемости жидких металлов, а Ричардс, Браунер и Бокрис [117] — для определения сжимаемости расплавленных солей . Скорость звука и, плотность жидкости р и адиабатическая сжимаемость связаны уравнением [c.250]

Вискозиметры этого типа очень удобны для испытания очень вязких жидкостей и для материалов, у которых коэффициент вязкости изменяется со скоростью. Существуют также вискозиметры Мак-Микаэля [10] и Сторгмера [И—13]. Вискозиметры с падающим шариком Гопплера [14], Экслина и Эн-Дина [15], а также прибор с падающим цилиндром [16—17] пригодны для измерения при высоком давлении. Они могут быть откалиброваны по жидкости с известной вязкостью, однако при очень больших давлениях необходимо ввести поправки на сжимаемость жидкости. Основой измерения этими приборами является уравнение [c.175]

Измерения при очень высоких давлениях (около 15 000 атм) были проведены Бриджменом [73] на установке с поршнем. Газ подавали в установку при высоком давлении (порядка 2000 аглг) и измеряли положение поршня как функцию давления. Иногда между поршнем и газом помещали жидкость, сжимаемость которой хорошо известна. Полученные результаты дают ценную информацию о свойствах сильно сжатых газов, однако они выходят за рамки настоящей книги. [c.100]

Причиной этому может служить запаздывание клапанов и сжимаемость жидкости. На рис. 4-5, б видно, что графику Q J при запаздывании клапанов (линия АВ ВСА) соответствует значительно большая неравномерность, чем графику АВСА без запаздывания. Кроме этого, при работе на высоких давлениях в начале каждого хода вытеснения поршень должен пройти заметный путь, чтобы сжать жидкость в цилиндре до давления Так как на протяжении этого пути подачи в напорную линию не происходит, возникают ее перерывы, оказывающие то же влияние, что и запаздывание клапанов.. [c.280]

Как следует из формулы (1.9), нри повышении давления воды, например, до 400 кПсм ее плотность повышается лишь на 2%, а масла АМГ-10 — на 3%. Поэтому в большинстве случаев капельные жидкости можно считать практически несжимаемыми, т. е. принимать их плотность р не зависяш ей от давления. Но при очень высоких давлениях и нри упругих колебаниях сжимаемость жидкостей следует учитывать. [c.10]

Например, критической точке диоксида углерода соответствует давление 74 бар и температура 31 °С. Ниже этой температуры СОг уже при умеренно высоком давлении (например, при давлении 65 бар и температуре 25 °С) представляет собой обычную жидкость. При температуре выше 31 °С перевести СОг в жидкое состояние невозможно даже при сколь угодно большом давлении. В таких условиях СОг существует в виде НКЖ, которая ведет себя как газ, но при достаточно высоком давлении по плотности может превосходить жидкий СОг. По своим свойствам надкритический СОг резко отличается от жидкого диоксида углерода он обладает большей сжимаемостью, более высоким коэффициентом диффузии, более низкой вязкостью и меньшим поверхностным натяжением. С помощью некоторых эмпирических параметров пол5 рности растворителей (см. гл. 7) было показано, что надкритический СОг во многих отношениях подобен углеводородному растворителю с очень низкой поляризуемостью [759]. [c.399]

До последнего времени отсутствие надежных экснеримен-тальных данных о сжимаемости газов прп очень высоких давлениях не позволяло решить вопрос о виде зависимости Р — V — Т для газов, сжатых до плотности жидкостей. Естественно было предположить, что в этих условиях сжимаемость газов будет описываться уравнениями, удовлетворительно описывающими сжимаемость жидкостей. Следует в связи с этим указать на экспериментально установленную идентичность кривых интенсивности рассеяния рентгеновских лучей для диэтилового эфира выше и ниже критической точки для одинаковой плотности (т. е. ири различных давлениях). Это значит, [c.17]

Ранее уже говорилось о том, что при высоких давлениях сжимаемость жидкостей достигает весьма значительной величины. Пренебрежение сжимаемостью жидкостей при расчетах равновесия может привести к ошибке в определении значения Км в десятки и сотни раз. Для иллюстрации этого положения в табл, 18 приведены результаты вычисления отношения Км(Р) Км(1 атм) при изменении объема Аг от 5 до 25 см 1молъ (при 100°). [c.50]

Другое преимущество весьма высоких давлений (hyper ompressions) заключается в том. что при них аммиак легче извлекается из смеси газов. Эго об ясняется той же большой производительностью paoJTbi давления. Так как по прохождении через катализатор газы содержат 25 проц. аммиака, то парциальное давление аммиака в газовой смеси равно 250 атмосферам. Но упругость пара аммиака при 15 С равна 7 атмосферам. Поэтому при указанном парциальном давлении, достаточно охлаждения прошедших катализатор газов только холодной водой чтобы аммиак отделялся в жидком виде. Теоретически 100 = ) 97 проц. газообразного аммиака сгущается в жидкость но сжимаемость аммиака, разведенного в смеси газов, меньше сжимаемости чистого газообразного аммиака газовый остаток, составляющий после первого прохождения 60 проц. прежнего об ема, уносит с собой 2.5 проц. аммиака, поэтому около 90 проц. образовавшегося аммиака получается в жидком виде без расхода работы на охлаждение. В условиях же работы по Габер-Бошу газы после однократного прохождении через катализатор содержат 6 проц. аммиака. При 200 атмосферах и при 6-проц. содержании аммиака в смеси парциальное давление последи. [c.119]

Если бы таким важным фактором было замедление движения молекул при переходе их в жидкое состояние, то оно являлось бы причиной изменений энергии, происходящих при конденсации. Однако легко показать, что общий запас энергии поступательного движения молекз л, находящихся в парах, недостаточен для покрытия даже малой доли энергии, освобождаемой при переходе в жидкое состояние . Более того, кинетическая теория приводит к заключению, что молекула в жидкости должна обладать совершенно такой же эффективной трансляционной кинетической энергией, какую имеют молекулы в парах при той же температуре,— энергией, теоретически пе зависящей от молекулярного веса и структуры и являющейся только функцией температуры . Другое возможное объяснение предусматривает сжимаемость самой молекулы, но, как будет объяснено в другом месте, можно доказать, что этот фактор, важный в случае высоких давлений, не имеет значения для явления ожижения при обычных давлениях. Пови-димому, не представляет сомнения, что объяснение механизма ожижения может быть найдено только на основе представления [c.13]

Изменение плотности вещества обусловливается процессами расширения или сжатия вследствие изменения температуры или давления. Различают несжимаемые и сжимаемые жидкости. К первым относятся материальные тела, находящиеся в жидком состоянии (капельные жидкости). При небольших изменениях температуры или давления их объем остается практически неизменным. К сжимаемым жидкостям относятся газы, объем которых сильно зависит от температуры и давления, а также капельные жидкости при высоких и сверхвысоких давлениях. Для несжимаемых жидкостей (р,= onst) уравнение (1.10) упрощается [c.14]

Деформация под действием давления приводит к изменению элементарного объема за счет расширения или сжатия. Эти явления могут иметь место лишь в сжимаемых жидкостях, к которым относятся газы и капельные жидкости при высоких давлениях При низких давлениях капельные жидкости практически несжи маемы, и, следовательно, давление не вызывает их деформации Изменение элементарного объема жидкости йь за бесконечно ма лое время йх можно представить в виде суммы изменений, обуслов ленных расширением или сжатием по осям координат за счет соответствующих относительных перемещений боковых поверхно- [c.92]

Работая с жидкостью при высоком давлении, необходимо учитывать ее сжимаемость, так как под давлением 3000—5000 ат объем большинства жидкостей сокращается до 10—20%, что заставляет реально считаться с величиной вредного пространства, начинающего сильно влиять на подачу насоса. При проектировании плунжерных насосов высокого давления величину вредного пространства следует, по возможности, уменьшить, так как недооценка его роли приводит к значительному снижению пройзводительности наооса и неравномерной подаче при изменении величины напора. [c.151]

Чтобы не прилагать чрезмерно большие нагрузки, можно уменьшить диаметр поршня. В тех случаях, когда требуется высокая точность измерений, поршню придают вращательное или колебательное движение [73—76]. При расчетах необходимо вводить поправки, учитывающие деформацию стенок цилиндра под влиянием давления, увеличение диаметра цилиндра за счет поднятия температуры и сжимаемости жидкости. Некоторые из этих поправок определяются при калибровке по ртутному манометру. Более подробные сведения по этому вопросу можно найти в книге Ньюитта (см. стр. 109 в книге [68]). [c.53]

Уравнение (2.01) показывает, что для такой жидкости коэффициент сжимаемости 2 прямо пропорционален Р. Остаточный объем У при низком давлении имеет большое положительное значение, так как при этих условиях У в уравнении (2.02) очень мал по сравнению с величиной ЪТ1Р. При высоких давлениях, когда объем идеального таза приближается к значению V, остаточный объем стремится к нулю и с дальнейшим повышением давления снижается до малого отрицательного значения, которое, однако, никогда численно не превышает значения V. Из этого следует, что использование 2 или V для описания объемного поведения жидкости не эффективно. [c.22]

Допуская, что жидкость не сжимаема, имеет незначительную вязкость и не содержит абсорбированных газов, Рейлен доказал, что вблизи расширяющихся пузырьков в массе жидкости возникают высокие давления порядка нескольких десятков тысяч атмосфер, которые ионизируют молекулы газа [7] и вызывают разрыв химических связей в жидком слое, прилежащем к кавитационному пузырьку [8—13]. Автор рассчитал скорость сокращения кавитационного пузырька в этих идеализированных условиях [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология