ГОСТ Р 8.989-2020 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные справочные данные. Бензол жидкий и газообразный. Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах от 280 K до 725 К и давлениях до 100 МПа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ БЕНЗОЛ ЖИДКИЙ И ГАЗООБРАЗНЫЙ

Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах от 280 К до 725 К и давлениях до 100 МПа

Издание официальное

Москва Стандартииформ 2020

Предисловие

• 1 РАЗРАБОТАН Главным научным метрологическим центром «Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов» (ГНМЦ «ССД»)

• 2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 180 «Стандартные справочные данные о физических константах и свойствах веществ и материалов»

• 3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому ре* гулированию и метрологии от 29 апреля 2020 г. № 182-ст

• 4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N9 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

© Стзндартинформ. оформление. 2020

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

• 1 Область применения

• 2 Нормативные ссылки

• 3 Общие положения

• 4 Расширенные неопределенности расчетных значений стандартных справочных данных

по свойствам бензола

Приложение А (обязательное) Основные физические параметры и коэффициенты уравнений для определения значений стандартных справочных данных по свойствам бензола

Приложение Б (обязательное) Таблицы контрольных стандартных значений теплофизических свойств бензола на кривой насыщения

Приложение В (обязательное) Таблицы контрольных стандартных значений теплофизических свойств бензола в однофазной области

Библиография

ГОСТ Р 8.989—2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ. БЕНЗОЛ ЖИДКИЙ И ГАЗООБРАЗНЫЙ

Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах от 280 К до 725 К и давлениях до 100 МПа

State system for ensuring the uniformity of measurements. Standard reference data. Liqied and gaseous benzene. Thermodynamic properties, dynamic viscosity and thermal conductivity at temperatures from 280 К to 725 К and pressures up to 100 MPa

Дата введения — 2021—02—01

• 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на жидкий и газообразный бензол и устанавливает методы расчетного определения значений стандартных справочных данных по плотности р. энтальпии h. энтропии s, изобарной теплоемкости с_р. изохорной теплоемкости с_у, скорости звука tv. коэффициента динамической вязкости р и коэффициента теплопроводности X. как в однофазных областях (газ, жидкость и флюид), так и на линии фазового перехода газ — жидкость (линии насыщения), а также значений давления на линии насыщения p_s.

• 2 Нормативные ссылки

8 настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.566 Государственная система обеспечения единства измерений. Межгосударственная система данных о физических константах и свойствах веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ Р 8.614 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет игм по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий гад. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то эго положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссыпку.

• 3 Общие положения

Стандартные справочные значения (ГОСТ Р 8.614, ГОСТ8.566) р, h. s. с_р, с_у, wup_t рассчитаны по единому для жидкой и газовой фаз фундаментальному уравнению состояния (ФУС) — зависимости свободной энергии (функции Гельмгольца) Fot плотности р и температуры Т

^Це7((_а,т)_ЯЦй>л) + Г,((₀.т), (1)

Издание официальное

где А и 1_Г — безразмерные полная свободная энергия, идеально-газовая и неидеальная составляющие свободной энергии, соответственно:

со — относительная плотность, со - p/p_w

г — относительная температура, t = Т/Т_кр

Значения плотности р_хр и температуры бензола в критической точке приведены в таблице А.1 приложения А.

Уравнение для идеально-газовой составляющей свободной энергии имеет следующий вид

⁶ г • 1

= ln(co) + a_t +«₂t'¹ + a₃ln|t^-1j + £ a, In И-ехр^-б^т’¹) I. (2)

Коэффициенты {cxj и параметры (б) уравнения (2) приведены в таблице А.З приложения А Уравнение для неидеальной составляющей свободной энергии имеет следующий вид

(3)

где

ш т expf-ft'jto-c-P-lljft’¹-?,)²]- /й31.

В формулах (3) и (4) — коэффициенты уравнения состояния, значения которых вместе с показателями степеней г? t_r /, и параметрами д_г а_г Р_?, е,, приведены в таблице А.2 приложения А.

Плотность со в однофазных областях при заданных значениях давления р и температуры Г определяют из решения следующего уравнения

к = <ot(1 + AqJ/z (5)

где х = pfp^.

Значения давления р_кр и фактора сжимаемости z_<p в критической точке, а также газовой постоянной R бензола приведены е таблице А.1 приложения А.

Плотности газовой со" и жидкой со'фаз на линии насыщения при заданной температуре Топределяют из условий фазового равновесия в результате решения следующей системы уравнений:

х(т.со')-я(т,со*)«0-.

ср, (t.ai*) - ф, (т.со“)» О, где ср/т.ш) — безразмерная неидеальная составляющая изобарно-изотермического потенциала (погде h₀. s₀. c_v0 — энтальпия, энтропия и изохорная теплоемкость в идеально-газовом состоянии.

Термодинамические свойства в идеально-газовом состоянии определяют по формулам, полученным из /₀(т. со) с привлечением табличных данных (см. [1]).

с^₀ =/?

. ^0

RT

где О - t"’;

E_t и Dj — функции от О. имеющие следующий вид:

Е, = ехр(-5,е). D, = 5,0/(1 - Е).

Коэффициенты {а} в формулах (13) — (15) и параметры {6} в формуле (16). а также значения энтальпии ДЛ₀ и энтропии д$₀ приведены в таблице А.З приложения А. Значения ЛЛ₀ и д$₀ добавлены в выражения для h_Q и $₀ для удобства сравнения с табличными данными (см. [1]).

Комплексы А_о — Д₅ е формулах (5) — (12) определяют по следующим соотношениям, полученным из уравнения (3) для f_f с использованием известных дифференциальных уравнений термодинамики

Ao-ZVP'X/

А-^8,Ф,[х_;(х_у+1).и,];

J-1

А-Х6,фДх_у(у_Л1)]:

/-1

А*£1>,фДх₍-У,];

(2D

/-t

^--^^фДуДУу+^+Оу].

/-1

X = ♦ Д?. ♦ Д^_р. (32)

где Х_о. Дл и д\_р — соответственно, коэффициент теплопроводности в состоянии разреженного газа. избыточная по отношению к д,₀ составляющая коэффициента теплопроводности и аномальная составляющая коэффициента теплопроводности в околокритической области.

3

6

⁴

1-4

йЛ 1-S. аг«д(^<?о)+^/д_о)

^к \ ^с₽ / ^ср

Значения коэффициентов {а,} и {£->,}. {Ь₂₁} уравнений (33. 34) приведены в таблице А.7 и А.8 при* ложения А. Универсальные теоретически обоснованные постоянные к_в - 1.380658 10^-2; /?₀ - 1.02; v - 0,63; у - 1.239. Значения подгоночных параметров для бензола Г. q_D. T_nf приведены в таблице А.1 приложения А. 8 выражениях (35). (38) — (40) теплоемкости с_р. с„ и расчетный комплекс А, определяются по формулам (10) — (11) и (18). соответственно; коэффициент динамической вязкости p(t,u>) определяется по формулам (28) — (31).

Рассчитанные стандартные справочные данные контрольных значений термодинамических и переносных (р. л) свойств бензола приведены в таблицах 6.2 (линия насыщения) и В.1 (однофазные области).

• 4 Расширенные неопределенности расчетных значений стандартных справочных данных по свойствам бензола

Расширенные неопределенности с доверительной вероятностью 95 % расчетных значений термодинамических свойств: плотности бр = др/р. скорости звука 5w = Awiw. изохорной 8с_и = дс/с_у и изобарной 8с_р = ДСр/Ср теплоемкостей, а также давления насыщения 6p_s - &p_stp_s определяются в соответствии с оценками, приведенными в [1].

Для околокритической области авторы работы (см. {1]) вместо бр приводят значения бр = лр/р - 0,2 %. поэтому значения бр определяют в соответствии с теорией переноса ошибок по формуле

(41)

Расширенные неопределенности расчетных значений энтальпии ДА и энтропии 6s = дз/s определяют в соответствии с теорией переноса ошибок через значение бр по следующим выражениям:

ДЛ«0,1 + ЯТ

собр/100. кДж/кг;

0,01 «о(т)+Я

8 формулах (42) — (43) А₃ и А_л — расчетные комплексы (20) — (21); $₀(т) рассчитывают по формуле (15). но без учета 1п(ь>).

Расширенные неопределенности с доверительной вероятностью 95 % расчетных значений коэффициента динамической вязкости бр = Дц/ц и коэффициента теплопроводности 6Х = ДХ/Х определяют в соответствии с оценками, приведенными в [1].

Расширенные неопределенности расчетных значений стандартных справочных данных бензола представлены в таблицах 10 и 11 (см. (1)). где для всех теплофизических свойств, кроме энтальпии, приведены относительные величины неопределенностей 6А = ЮО дА/А. %. Для энтальпии приведена абсолютная величина ДА. кДж/кг.

Основные физические параметры и коэффициенты уравнений для определения значений стандартных справочных данных по свойствам бензола

Таблица АЛ — Основные физические параметры бензола

Таблица А.2 — Коэффициенты, показатели степеней и параметры уравнения для неидеальной составляющей ФУС бензола (см. уравнения (3) и (4)]

Таблица А.З — Коэффициенты уравнений (2) и (13) — (16) для термодинамических свойств бензола в идеально-газовом состоянии, энтальпия и энтропия Д8₀

Таблица А.4 — Коэффициенты а, уравнения (29) для р₀ бензола

Таблица А.5 — Коэффициенты 6,- уравнения (30) для В_р бензола

Т а б л и ца А.6— Коэффициенты (cj уравнения (31) для Др бензола

Таблица А.7 — Коэффициенты а; уравнения (33) для Хф бензола

Таблица А.8 — Коэффициенты Ь* уравнения (34) для А), бензола

Таблицы контрольных стандартных значений теплофизических свойств бензола на кривой насыщения

Таблица Б.1 — Обозначения и размерности теплофизических свойств и их неопределенностей, представленных в таблицах Б.2 и В.1 приложений Б. В

Таблица Б.2 — Контрольные стандартные значения тенлофизических свойств бензола на кривой насыщения

Окончание таблицы Б.2

Таблицы контрольных стандартных значений теплофизических свойств бензола в однофазной области

Таблица В.1 — Контрольные стандартные значения теплофизических свойств бензола в однофазной области

Окончание таблицы В. 1

Библиография

[1] ГСССД 370—2020. Бензол жидкий и газообразный. Термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности при температурах от 280 К до 725 К и давлениях до 100 МПа. — М: ФГУП «ВНИИМС», 2020. — 46 с.

УДК 547.214:006.354 ОКС 07.030

Ключевые слова: государственная система обеспечения единства измерений, стандартные справочные данные, жидкий и газообразный бензол, термодинамические свойства, коэффициенты динами* ческой вязкости и теплопроводности

БЗ 6-7—2020/12

Редактор Н.А. Аргунова Технический редактор В. Н. Прусакова Корректор М.В. Бучная Компьютерная верстка Е.О. Асташина

Сдано о набор 15.05.2020. Подписано а печать 16 06.2020. Формат бО^б-Р/^. Гарнитура Ариал.

Усп печ. л. 2.32. Уч.-изд. л 2.10.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано а единичной исполнении во дли комплектования Федерального информационного фонда стандартов. 117418 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. к. 2.

www.goslmfo.ru mfo@gosbnfo.ru