Сжимаемость газов, измерения методы

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]

Еще одной возможностью расширения интервала температур эксперимента по сжимаемости является использование метода, подобного методу с использованием газового термометра постоянного давления, в котором ртуть, сжимающая газ, находится при комнатной температуре. На такой установке Кеезом и др. [52] в Лейдене проводили исследование сжимаемости газообразного гелия до температуры 2,6° К. Схема этой установки, подобная схеме газового термометра постоянного давления (фиг. 3.3), приведена на фиг. 3.8. При таких низких температурах экспериментатор, помимо сжимаемости, должен измерять температуру газовым термометром. Кеезом [52а] выполнил обзор ранних р—V—Г-измерений для гелия при низких [c.87]

Метод пьезометра переменного объема. Метод относится к хорошо разработанным и широко используемым в исследовательской практике. Пьезометр — сосуд, обычно с точно измеренным объемом, способный выдерживать полное давление в опыте. Наиболее совершенный вариант этого метода был разработан для исследования сжимаемости газов [1] однако он пригоден и для исследования плотности жидкости. Суть метода сводится к следующему. Определенная масса жидкости т изотермически сжимается в пьезометре до точно известного объема Ут. Плотность жидкости [c.436]

В этом случае при различных температурах берется ряд значений постоянных Л/. Эти значения определяются методом наименьших квадратов или другим методом подбора выражения для кривой, описываюш,ей экспериментальные данные. Полученные величины Л/ т) принимаются непосредственно за вириальные коэффициенты. При таком методе обработки экспериментальных данных необходимо соблюдать осторожность, так как величины Л/(Т) зависят как от интервала давлений, при которых велись измерения, так и от числа членов ряда (П5.23). Следовательно, пока экспериментальные данные не охватывают достаточно низких давлений, функция Аг может не совпадать со вторым вириальным коэффициентом. Поскольку большинство точных измерений сжимаемости газов выполнено при умеренных и высоких давлениях, то из этих измерений трудно получить надежные значения вириальных коэффициентов. Кроме того, коэффициент А2 Т) и последующие коэффициенты весьма чувствительны к показателю степени выбранного полинома поэтому при вычислении третьего вириального коэффициента по экспериментальным данным приходится сталкиваться с большими трудностями. [c.991]

Измерение сжимаемости сводится к определению того объема, который занимает известное количество вещества при заданных давлении и температуре. Эта задача может быть решена различными путями. Можно, например, в сосуде известной емкости при определенной температуре создавать необходимое давление исследуемого вещества и затем измерять количество этого вещества, заключенного в сосуде, по его массе или объему при атмосферном давлении. Другой способ состоит в сжатии известного количества вещества в сосуде, емкость которого может быть изменена в процессе опыта. При этом объем вещества под давлением измеряют непосредственно. Сжимаемость газов и жидкостей можно рассчитать по их плотности, измеренной гидростатическим взвешиванием. Существуют также разновидности этих методов. [c.327]

Сжимаемость газов и жидкостей можно рассчитать по их плотности, измеренной гидростатическим взвешиванием. Существуют также разновидности этих методов. [c.318]

ЭТОЙ же группе методов можно отнести и метод измерения PVT соотношений при помощи установок адиабатического сжатия. Напомним, что в таких установках газ сжимают поршнем, быстро летящим в стволе, закрытом с одного конца. При сжатии газ разогревается до очень высоких температур. Измерив давление и объем сжатого газа и оценив его температуру, можно таким образом определить сжимаемость газа при очень высоких давлениях и температурах. [c.346]

Барнетт предложил метод определения коэффициентов сжимаемости газов, который отличается от описанных выше тем, что не требует измерения объема пьезометра. Известно, что [c.351]

Книга представляет собой практическое пособие по технике исследований при высоких давлениях. В ней последовательно рассмотрены вопросы подбора материалов, конструирования аппаратуры и проведения эксперимента. Наряду с этим разобраны методы создания и измерения высоких и сверхвысоких давлений, одновременного создания высоких температур и давлений, а также методы перемешивания под давлением. Кроме того, в книге освещены вопросы методики изучения фазовых равновесий, сжимаемости газов и жидкостей под давлением, а также измерения поверхностного натяжения на границе жидкость—газ и смачиваемости твердых тел в присутствии сжатых газов. Описаны оптические приспособления для визуальных наблюдений и др. В книге собрана библиография по данным вопросам. [c.2]

Установка Казарновского и Сидорова. Я. С. Казарновский и И. П. Сидоров изменили приведенный выше метод и приспособили установку для измерения сжимаемости газов при низких температурах. [c.254]

Настоящая книга представляет собой руководство по технике физико-химических исследований при высоких давлениях и содержит описание материалов, аппаратуры и методов создания и измерения высокого давления. В книге также освещены вопросы методики изучения фазовых равновесий и сжимаемости газов и жидкостей под давлением. [c.2]

Таким образом, значение второй вязкости не будет просто константой, характеризующей данное вешество, а само будет зависеть от частоты того движения, в котором она проявляется [13, с. 434]. Метод нахождения зависимости ( от частоты периодических процессов сжатия и расширения излагается в [13]. Роль объемной вязкости важна при действии на жидкость быстропеременных нагрузок, например, ультразвуковых колебаний или ударных волн. Формулы для расчета С можно найти в [15], а результаты ее измерений — в [16]. Для разреженных одноатомных газов С = О [23], для плотных газов значения ( также, по-видимо-му, невелики [19]. Многие задачи динамики вязкого сжимаемого газа решены с приемлемой для практики точностью при допущении, что С = О (гипотеза Стокса [21]). Так как сведения о значении С в подавляющем большинстве случаев отсутствуют, то полный вид обобщенного закона Ньютона обычно не используют. Однако известно, что при сильно неравновесных процессах в некоторых капельных жидкостях ( может быть на порядок больше J. [22]. В большинстве практических процессов химической технологии при изучении движения жидкостей и газов вторую вязкость можно не учитывать, полагая в уравнениях движения С = 0. [c.94]

ЯННОМ количестве газа. Если уравнение состояния газа при температуре заполнения (25° С) известно, то можно рассчитать количество газа. Это удалось сделать, так как ранее на другой установке авторы определили сжимаемость в интервале температур О—150° С. В этом случае, как мы видим, количество газа определяется не через нормальный объем, так как давление ири заполнении намного превышает атмосферное. Измерения при высоких температурах с помощью указанного метода также возможны, однако они не были сделаны. Подобный метод ири низких давлениях использовался Эйкеном и Мейером правда, количество вещества определялось взвешиванием. По оценке авторов ошибка измерений составляет 0,01 % [c.98]

Для измерения сжимаемости при температурах порядка 1200°С применялся метод , основанный на непосредственном измерении расширения газа, находящегося в платиновом пьезометре известной емкости. Сосуд высокого дав ления 1 (рис. 275) охлаждают водой. Внутри сосуда 1 находится электропечь 2, тщательно экранированная экранами 3 из пенистого магнезита. В печь помещен платиновый пьезометр 6 с внутренней трубкой 5, которой пользуются для измерения температуры оптическим пирометром 4. 2 5. Установка для измерения [c.339]

Установка для измерения сжимаемости по перемещению поршня. Этот метод заключается в том, что газ, наполняющий сосуд высокого давления, сжимают движущимся в канале цилиндра поршнем, по положению которого определяют объем газа. Установка (рис. 278) состоит из трех частей. Верхний цилиндр 1 соединен трубкой 3 с нижним цилиндром 2. Объем газа измеряют по передвижению порщня 4, положение которого определяют с помощью стержня 5 по шкале 6. Перед началом опыта поршень 4 [c.341]

Барнетт предложил метод определения коэффициентов сжимаемости газов , который отличается от описанных выше тем, что не требует измерения объема пьезометра. Известно, что измерить давление даже с большой точностью гораздо легче, чем объем, поэтому метод Барнетта получил распространение [33—35]. [c.360]

Установка Бассе. Бассе [17] предложил другой метод измерения сжимаемости стеклянным пьезометром (рис. 10.14). Принцип этого метода заключается в том, что находящийся в пьезометре исследуемый газ запирают ртутью при начальном давлении, опуская пьезометр открытым концом в ртуть. Далее повышая давление в аппарате, сжимают газ в пьезометре ртутью до такого давления, при котором ртуть замыкает контакт. [c.342]

Для измерения сжимаемости при температурах порядка 1200 С применялся метод [17], основанный на непосредственном измерении расширения газа, находящегося в платиновом пьезометре известной емкости. Сосуд высокого давления охлаждают водой. Внутри сосуда 1 (рис. [c.343]

К первой группе относятся методы, в которых измерения сжимаемости проводят в пьезометре, имеющем постоянную емкость. При этом, в зависимости от давления, при котором проводится опыт, в пьезометре будут находиться различные количества газа. [c.246]

Для измерения сжимаемости при температурах порядка 1200° применялся метод , основанный на непосредственном измерении расширения газа, находящегося в платиновом пьезометре известной емкости. [c.261]

Метод измерения сжимаемости по перемещению поршня. Этот метод заключается в том, что газ, наполняющий сосуд высокого давления, сжимают движущимся в канале цилиндра поршнем, по положению которого определяют объем газа. [c.263]

К этой группе методов относится метод измерения сжимаемости по перемещению поршня . Этот метод мало отличается от метода, описанного выше для газов. Исследуемая жидкость отделена от сжимающей среды ртутью, поэтому определяют совместную сжимаемость исследуемого вещества, ртути и сжимающей среды. При этом требуется вводить поправки на сжимаемость среды, ртути и на расширение сосуда под давлением. Поправку на сжимаемость ртути и среды определяют, проводя контрольный опыт с металлическим вкладышем, коэффициент всестороннего сжатия которого известен. [c.270]

В своих первых работах в этой области Эндрюс и Амага вместо пьезометра использовали калиброванный по длине стеклянный капилляр, запиравшийся ртутью. По положению ртути определялся объем, занятый газом. Камерлинг-Оннес [52а, 94] в Лейдене применял этот метод для измерения сжимаемости гелия. Положение ртути в капилляре можно определять визуально с помощью катетометра [94—102] или по изменению электрического сопротивления проволоки, натянутой вдоль оси капилляра [103, 104]. Во всех случаях необходимо вводить поправки, учитывающие влияние мениска ртути в капилляре и температурное расширение стекла. Используя прибор подобного типа, Амага удалось создать давление до 450 атм, хотя в таких случаях максимальное давление обычно не превышает 150 атм. Верхний предел температуры определяется давлением паров ртути над ее поверхностью. При температуре выше 150° С необходимо принять соответствующие меры, чтобы быть уверенным в том, что пары ртути находятся в равновесии с исследуемыми парами или газом. Коннолли и Кандалик [102], использовавшие подобный прибор вплоть до 300° С, обнаружили, что даже при перемешивании с помощью магнитной мешалки (стальной шарик) со скоростью 50 цикл1сек для достижения равновесия паров ртути с парами исследуемого вещества или газом требовалось больше 2 час. Более подробно проблема растворимости ртути в сжатых газах обсуждается в конце этой главы. При использовании рассмотренного выше метода ошибка измерений составляет примерно 0,1 % [c.99]

Подобные методы измерений активно развиваются и в сжимаемых течениях. Отметим хотя бы работу [87], где рассматривается пневмометрический метод одновременного измерения направления потока, числа Маха и полного давления Рд В сверхзвуковом потоке газа. По результатам калибровки миниатюрного [c.31]

В зависимости от объема измерений во входном сечении ступени (точка н на рис. 4.25) будут отличаться и методы определения основных термогазодинамических параметров. Все расчеты ведутся по одномерной теории в предположении, что измеренные параметры постоянны по сечению. Случаи отступления от этого положения будут оговариваться особо. В связи с тем, что система измерений должна быть, по возможности, наиболее простой, рассмотрим случай, когда в сечении площадью измеряются статическое давление р., и температура торможения Т1. Массовая производительность компрессора О измеряется с помощью специальных устройств вне компрессора. Следовательно, из опытных данных непосредственно нельзя определить ни точку н (рпс. 3.1), определяющую состояние изоэнтроппо-заторможенного потока, так как неизвестно давление торможения / ,, ни точку н, определяющую статическое состояние газа, так как неизвестна статическая температура Т . В тех случаях, когда влияние сжимаемости невелико, можно положить Т = Тп и затем, определив плотность по уравнению состояния р = / (р , Т ), сразу искать скорость потока. Однако, если это может вызвать значительные погрешности, необходимо решать систему уравнении термогазодинамики совместно с уравнением состояния сжимаемого газа. [c.84]

К методам определения сжимаемости в пьезометрах переменной емкости можно отнести и всю группу методов, прихменяемых для определения параметров пластовой нефти [25]. К этой же группе методов можно отнести и метод измерения соотношений Р—V—Т нри помощи установок адиабатического сжатия. Напомним, что в таких установках газ сжимают поршнем, быстро летящим в стволе, закрытом с одного конца. При сжатии газ разогревается до очень высоких температур. Измерив давление и объем сжатого газа и оценив его температуру, можно таким образом определить сжимаемость газа при очень высоких давлениях и температурах. [c.354]

Наиболее легко получить соотношения между термодинамическими характеристиками, включающие переменные Р, У я Т. Если уравнение (2.26) выполняется при всех условиях, все производные могут быть выражены через указанные переменные и теплоемкость идеального газа. В настоящее время разработано несколько методов для таких переходов, самым простым и наиболее известным из них является метод Бриджмена [26]. Как показано в табл. А.7, все производные включают переменные 7 Р и 5 и наиболее легко поддающиеся измерению производные ЪУ/ЪТ)р, ЪУ/ЪР)т и Ср дН/ЬТ)р. Метод Бриджмена включает также определение вторых производных. Другой, возможно более общий, подход разработан Шоу [634]. Этот подход был позднее обоснован Шервудом [119] и упрощен Кэрро-лом [215]. Метод, предложенный Моделлом и Рейдом [86], включает сжимаемость z = РУ/RT и удобен для использования с соответствующими корреляциями состояния или уравнениями состояния с z в явном виде. [c.119]

Периодические реакторы. Разложение исходного соединения проводят в закрытом реакторе. Скорость реакции определяют, периодически анализируя пробы реакционной смеси или проводя серию опытов различной продолжительности и определяя степень превращения каждого из них. Скорость реакции можно определять, и измеряя возрастание давления, например, тензографом. Для повышения точности последний метод необходимо сочетать с анализом продуктов (определение числа молекул, образовавшихся из одной молекулы исходного реагента). Этот метод дает наилучшие результаты при изучении реакций с низкой степенью превраи1,е-ния. При некоторых условиях резко увеличивается отклонение реакционной смеси от закона идеальных газов н необходимо знать или найти расчетом коэффициент сжимаемости. Измерение скорости возрастания давления [2,31 удобно использовать для быстрого изучения кинетики реакций большого числа соединений и сравнения их относительной стабильности. Современные методы позволяют точно измерить скорость реакции при степени превращения реагирующих веществ 1—2% от введенного общего количества. Обычно принимают, чтс при разложении одной молекулы сырья образуется две молекулы продуктов. Если принять, что реакционная смесь подчиняется законам идеальных газов и реакция имеет первый порядок, то константу скорости можно легко вычислить из уравнения [c.54]

Когда число Маха достигает единицы или превышает ее, поток сжимаем. В случае сжимаемых потоков желательно проводить оптические измерения давления, поскольку пространственные и временные вариации давления, скорости, температуры и плотности существенны, а контактные методы сильно возмущают поток. Давление часто определяется из измерений температуры и плотности с помощью уравнения состояния идеального газа (см., например, [Hanson et al., 1990 M Millin et al., 1993]). [c.29]