О ВЗАИМОСВЯЗИ РАЗНОСТЕЙ РАЗЛИЧНЫХ СВОЙСТВ ФРЕОНОВ НА ЛИНИЯХ НАСЫЩЕНИЯ ПРИ ФАЗОВОМ ПЕРЕХОДЕ ЖИДКОСТЬ-ПАР

Получены аппроксимирующие формулы для расчета приведенной теплоты парообразования в зависимости от приведенной плотности, энтропии и поверхностного натяжения для чистых фреонов. Для выбора масштабов приведения используется принцип минимальности характеристических функций. Масштабы приведения считаются на линии насыщения жидкости рассматриваемых веществ. При наличии уравнения состояния масштабом приведения для искомых свойств и переменных принимаются параметры критического состояния. В качестве переменных при исследовании свойств веществ используются приведенные величины плотности, энтропии и поверхностного натяжения. По предполагаемой теории исследуемые свойства не зависят от внешних воздействий. Для нахождения устойчивого перехода из жидкости в пар исследуется поведение характеристической функции свободной энергии. В исследуемых зависимостях имеется максимум работы расширения при определенной температуре Tm. И в соответствии с принципом минимальности характеристических функций этот процесс устойчив, поэтому параметры этого процесса выбраны в качестве масштабного состояния. Показана взаимосвязь разностей этих термодинамических свойств на линии насыщения при фазовом переходе жидкость-пар, что дает возможность расчетным путем определить одни свойства через другие.

теплота парообразования, энтропия, плотность, поверхностное натяжение, масштаб приведения, фреон

1. Арутюнов Б.А., Арутюнов А.Б. Термодинамика и свойства веществ. М.: Московский технологический университет (МИРЭА), 2016. 214 с.

2. Арутюнов Б.А., Рытова Е.В., Раева В.М., Фролкова А.К. Методы расчета теплот парообразования углеводородов и их смесей в широком диапазоне температур // Теор. основы хим. технологии. 2017. Т. 51. № 5. С. 595-604.

3. Арутюнов Б.А., Рытова Е.В. Корреляция данных теплоты парообразования и поверхностного натяжения в обобщенной безразмерной форме для углеводородов // Материалы IV Междунар. научно-техн. конф. «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств» 17-18 мая 2017 г. СПб.: Университет ИТМО, 2017. С. 184-188.

4. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей / Пер. с англ. под ред. Б.И. Соколова. Изд. 3-е. Л.: Химия, 1982. 592 с.

5. Варгафтик Н.Б. Справочник теплофизических свойств газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.

6. Jacobsen R.T., Penoncello S.G., Lemmon E.W. A fundamental equation for trichlorofluoromethane (R-11) // Fluid Phase Equilibria. 1992. V. 80. P. 45-56.

7. Marx V., Pruss A., Wagner W. Neue ustandsgleichungen fuer R 12, R 22, R 11 und R 113. Beschreibung des thermodynamishchen Zustandsverhaltens bei Temperaturen bis 525 K und Druecken bis 200 MPa // Duesseldorf: VDI Verlag, Series 19 (Waermetechnik/Kaeltetechnik), No. 57, 1992.

8. Богданов С.Н., Бурцев С.И., Иванов О.П., Куприянова А.В. Холодильная техника. Кондиционирование воздуха. Свойства веществ: Справ./ Под ред. С.Н. Богданова. - СПб.: СПбГАХПТ, 1999. 320 с.

9. Magee J.W., Outcalt S.L., Ely, J.F. Molar heat capacity C(v), vapor pressure, and (p, rho, T) measurements from 92 to 350 K at pressures to 35 MPa and a new equation of state for chlorotrifluoromethane (R13) // Int. J. Thermophys. 2000. V. 21. № 5. P. 1097-1121.

10. Platzer B., Polt A., Maurer, G. Thermophysical properties of refrigerants // Berlin: Springer-Verlag. 1990. 488 p.

11. Kamei A., Beyerlein S.W., Jacobsen, R.T. Application of nonlinear regression in the development of a wide range formulation for HCFC-22 // Int. J. Thermophysics. 1995. V. 16. P. 1155-1164.

12. Penoncello S.G., Lemmon E.W., Jacobsen R.T, Shan Z. A Fundamental equation for trifluorormethane (R-23) // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2003. V. 32. № 4. P. 1473-1499.

13. Tillner-Roth R., Yokozeki A. An international standard equation of state for difluoromethane (R-32) for temperatures from the triple point at 136.34 K to 435 K and pressures up to 70 MPa // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1997. V. 25. № 6. P. 1273-1328.

14. Lemmon E.W., Jacobsen R.T. Equations of state for mixtures of R-32, R-125, R-134a, R-143a, and R-152a // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2004. V. 33. № 2. P. 593-620.

15. Lemmon E.W., Span R. Short fundamental equations of state for 20 industrial fluids // J. Chem. Eng. Data. 2006. V. 51. P. 785-850.

16. Younglove B.A., McLinden M.O. An international standard equation of state for the thermodynamic properties of refrigerant 123 (2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane) // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1994. V. 23. P. 731-779.

17. De Vries B., Tillner-Roth R., Baehr H.D. Thermodynamic properties of HCFC 124 // Proceed. of the 19th Int. Congress of Refrigeration. 1995. V. IVa. P. 582-589.

18. Lemmon E.W., Jacobsen R.T. A New functional form and new fitting techniques for equations of state with application to pentafluoroethane (HFC-125) // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2005. V. 34. № 1. P. 69-108.

19. Tillner-Roth R., Baehr H.D. An international standard formulation of the thermodynamic properties of 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a) for temperatures from 170 K to 455 K at pressures up to 70 MPa // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1994. V. 23. P. 657-729.

20. Okada M., Higashi Y. Experimental surface tensions for HFC-32, HCFC-124, HFC-125, HCFC-141b, HCFC-142b, and HFC-152a // Int. J. Thermophysics. 1995. V. 16. № 3. P. 791-800.

21. Lemmon E.W., Jacobsen R.T. An international standard formulation for the thermodynamic properties of 1,1,1-trifluoroethane (HFC-143a) for temperatures from 161 to 450 K and pressures to 50 MPa // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2000. V. 29. № 4. P. 521-552.

22. Schmidt J.W., Carrillo-Nava E., Moldover M.R. Partially halogenated hydrocarbons CHFCl-CF3, CF3-CH3, CF3-CHF-CHF2, CF3-CH2-CF3, CHF2-CF2-CH2F, CF3-CH2-CHF2, CF3-O-CHF2: Critical temperature, refractive indices, surface tension and estimates of liquid, vapor and critical densities // Fluid Phase Equilibria. 1996. V. 122. P. 187-206.

23. Outcalt S.L., McLinden M.O. A modified benedict-webb-rubin equation of state for the thermodynamic properties of R152a (1,1-difluoroethane) // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1996. V. 25. № 2. P. 605-636.

24. McLure I.A., Soares V.A.M., Edmonds B. Surface tension of perfluoropropane, perfluoron-butane, perfluoro-n-hexane, perfluoro-octane, perfluorotributylamine and n-pentane // J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1. 1982. V. 78. № 7. P. 251-257.

25. Huber M.L., Ely J.F. A predictive extended corresponding states model for pure and mixed refrigerants including an equation of state for R134a // Int. J. Refrigeration. 1994. V. 17. P. 18-31.

26. Froeba A.P., Krzeminski K., Leipertz A. Thermophysical properties of 1,1,1,3,3-pentafluorobutane (R365mfc) // Int. J. Thermophys. 2004. V. 25. № 4. P. 987-1004.