allgosts.ru07. МАТЕМАТИКА. ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ07.030. Физика. Химия

ГОСТ Р 8.990-2020 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные справочные данные. Этилен жидкий и газообразный. Термодинамические свойства при температурах от 104 К до 450 К и давлениях до 100 МПа

Обозначение:
ГОСТ Р 8.990-2020
Наименование:
Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные справочные данные. Этилен жидкий и газообразный. Термодинамические свойства при температурах от 104 К до 450 К и давлениях до 100 МПа
Статус:
Принят
Дата введения:
02.01.2021
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
07.030

Текст ГОСТ Р 8.990-2020 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные справочные данные. Этилен жидкий и газообразный. Термодинамические свойства при температурах от 104 К до 450 К и давлениях до 100 МПа

>

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ


НАЦИОНАЛЬНЫЙ

ГОСТР

8.990— 2020


СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ.

ЭТИЛЕН ЖИДКИЙ И ГАЗООБРАЗНЫЙ

Термодинамические свойства при температурах от 104 К до 450 К и давлениях до 100 МПа

Издание официальное

Стшдцлшфоя* 20»

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 регулированию и метрологии от 29 апреля 2020 г. № 183-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)

© Стандартинформ. оформление. 2020

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и рас* пространен 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 этилена

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

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

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

Библиография

ж W



ж


,«Z


ГОСТ Р 8.990—2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственная система обеспечения единства измерений

СТАНДАРТНЫЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ. ЭТИЛЕН ЖИДКИЙ И ГАЗООБРАЗНЫЙ

Термодинамические свойства при температурах от 104 К до 450 К и давлениях до 100 МПа

Stale system Гог Ensuring the uniformity of measurements. Standard reference data. Liquid and gaseous ethylene. Thermodynamic properties at temperatures from 104 К up to 450 К and pressures up to 100 MPa

Дата введения — 20^f—02—01

  • 1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на жидкий и газообразный этилен и устанавливает методы расчетного определения значений стандартных справочных данных по плотности р. энтальпии h. энтропии s, изобарной теплоемкости ср. изохорной теплоемкости сх, скорости звука wxax в однофазных областях (газ, жидкость и флюид), так и на линии фазового перехода газ — жидкость (линии насыщения), а также значений давления на линии насыщения ps.

  • 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

Прим еча кие — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссыгквдых стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или 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 ссыпка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это 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 ссылку.

  • 3 Общие положения

Стандартные справочные значения (ГОСТ Р 8.614. ГОСТ 8.566) р, h, s. ср. с,. w и ps рассчитаны по единому для жидкой и газовой фаз фундаментальному уравнению состояния (ФУС) — зависимости свободной энергии (функции Гельмгольца) Fot плотности р и температуры Т

Издание официальное

= /0(ю.() = Ишд), (1)

где f. fQHff — безразмерные полная свободная энергия, идеально-газовая и неидеальная составляющие свободной энергии соответственно;

со — относительная плотность, w = р/ркр.

г — относительная температура, т - Т/Тхр

Значения плотности (ркр) и температуры (Т^) этилена в критической точке приведены в таблице А.1 приложения А.

Уравнение для идеально-газовой составляющей свободной энергии имеет следующий вид

f0= 1п(и>)*<с12т '+а31п(т ,)+2<i,<n[l-exp(-6,r1)] (2)

Коэффициенты {а} и параметры (б) уравнения (2) приведены в таблице А.З приложения А.

Уравнение для неидеальной составляющей свободной энергии имеет следующий вид

(3)

/г

где

*/ =


лМехрСйЛ/зИО

И)

В формулах (3) и (4) Ь, — коэффициенты уравнения состояния, значения которых вместе с пока

зателями степеней г. tf. /, и параметрами gf су у приведены в таблице А.2 приложения А. Плотность со в однофазных областях' при заданных значениях давления р и температуры Топре

деляют из решения следующего уравнения:

я = сот(1+Ао)/х. (5)

где п-р/ркр;

Значения давления ркр и фактора сжимаемости zKp в критической точке, а также газовой постоянной R бензола приведены в таблице А1 приложения А.

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

Нт.й/)-«&»*)=#;

гдефг(tw.)—безразмерная неидеальная составляющая иэобарно-иэотермичесхого потенциала (потенциала Гиббса)

(7)

Давление на линии насыщения рх определяют по формуле (5) для переменной со".

Энтальпию, энтропию, изобарную и изохорную теплоемкости, скорость звука как в однофазных областях (для Т и со), так и на линии насыщения (для 7. со' или 7. со*), вычисляют по следующим формулам:

h = % ♦ A3RT:

(8)


(9)

c = cv*«(1+A2)2/(1+Al);

с^с^А^.

№[103 RTc^l+A^cJ0-5,

(Ю)


(11)


(12)


где hQ, Sq, — энтальпия, энтропия и изохорная теплоемкость в идеально-газовом состоянии.

Термодинамические свойства в идеально-газовом состоянии определяют по формулам, полученным из f0(t, ш)

сИ)=/?[«3*2«Д£^];

is*

(14)

So = /?|сх3(1-1пв)-«1(1>1^^ “ tn(1 -E>)]+ASo/R~!n<oJ

где 0 = г-1;

Е, и D, — функции от О. имеющие следующий вид

Е; = ехр(- 5,0), D, = 5,0/(1 - Е,).

Коэффициенты {о} в формулах (13)—(15) и параметры {5J в формуле (16), а также значения энтальпии Д/)о и энтропии приведены в таблице А.З приложения А. Значения ДЛ0 и д$0 введены для удобства сравнения с разработанными ранее таблицами стандартных справочных данных по этилену (см. (1]).

Комплексы Ао — Д5 в формулах (5)—(12) определяют последующим соотношениям, полученным из уравнения (3) для ft с использованием известных дифференциальных уравнений термодинамики

3S

где


*>*


У?-

д

А

АЛ

Ао=

/»«

(17)

(18)

♦ sw-;

и

(19)

/»«

(20)

Лд»-SM.fr,♦!];

(21)

О* ♦

(22)

Tf-2<y*(w-^}, J *31

(23)

-2>yo(2t»- Sf),} * 31

(24)


, „ -/,,/’£30

20,т-’(т-ЧК’/*31

  • (25)

  • (26)


0./S30

1/= -2рЛ-’(2т^-73./£31.

Рассчитанные стандартные справочные данные контрольных значений термодинамических свойств этилена на линии насыщения и в однофазной области приведены в таблицах Б.2 и В.1 (приложения Б и В).

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

Расширенные неопределенности с доверительной вероятностью 95 % расчетных значений термодинамических свойств: плотности бр = др/р. скорости звука 5kv = Atv/iv. изохорной 5cv = Дсус^ и изобарной бср - &срр теплоемкостей определяют в соответствии с оценками, приведенными в [1].

Для околокритичесхой области (см. [1]) вместо бр приводят значения бр = др/р и равное. 0,2 %. поэтому значения бр определяют в соответствии с теорией переноса ошибок по формуле

*-(т^)-00г-

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

ап =о.14дг|[-^)|шйр/1оо. кДж/кг;

as = {o.01s0(t)+R|u>(^-) -1 |op|s-1. %.

В формулах (27) — (29) Ао, 4,. А3 и Ал — расчетные комплексы (17)— (18) и (20)—(21). s0(t) рассчитывают по формуле (15). но без учета 1п(ш).

Расширенные неопределенности контрольных значений стандартных справочных данных этилена представлены в таблицах Б.2 и В.1 (приложения Б и В), где для всех теплофизических свойств, кроме энтальпии, приведены относительные величины неопределенностей 6А = 100 ДА/А, %; для энтальпии приведена абсолютная величина ДЪ. кДж/кг.

Приложение А (обязательное)

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

Таблица АЛ —Основные физические параметры этилена

Физический параметр, размерность

Значение

Молярная масса М. кг/кмоль

28.05316

Газовая постоянная R. кДж/(кг-К)

0.296384079

Параметры в тройной точке: давление рг МПа температура 7,. К

122.6510 е

103.989

Параметры в критической точке: давление р. МПа температура Т , К ПЛОТНОСТЬ Ркр, кг/м3 фактор сжимаемости

5.0418

282.35

214,24 0.281217531

Таблица А.2 — Коэффициенты, показатели степеней и параметр)! уравнения для неидеальной составляющей ФУС этилена [см. уравнения (3) и (4)]

*>>

'/

9.

«

а>

1

0.18617429100670-101

1

0.50

0

0

-

-

2

-0,30913708460844-10’

1

1.00

0

0

3

-0.17384817095516

1

2.50

0

0

4

0.80370985692840-1О’1

2

0.00

0

0

-

5

0.23682707317354

2

2.00

0

0

6

0.21922786610247-10-’

4

0.50

0

0

-

7

0.11827885813193

1

1.00

-1

1

8

-021736384396776-1(Г1

1

4.00

-1

1

9

0.44007990661139-10“’

3

1.25

-1

1

10

0.12554058863881

4

2.75

-1

1

-

11

-0.13167945577241

5

2,25

-1

1

-

-

12

-0.52116984575897-10-2

7

1.00

-1

1

-

13

0.15236081265419-1О’3

10

0,75

-1

1

-

-

14

-0.24505335342756- 1СГ4

11

0.50

-1

1

-

15

0.28970524924022

1

2,50

-1

2

16

-0.18075836674288

1

3.50

-1

2

-

17

0.15057272878461

2

4.00

-1

2

-

-

Окончание таблицы А.2

/

9

9/

И-

г>

*)

18

-0.14093151754458

2

6.00

-1

2

19

0.22755109070253W’

4

1.50

-1

2

20

0,14026070529061-Ю'1

4

5.00

-1

2

21

0,61697454296214-Ю'2

6

4.50

-1

2

22

-0.41286083451333-10'3

7

15.00

-1

3

23

0.12885388714785-Ю'’

4

20.00

-1

4

24

-0,69128692157093-Ю’1

5

23.00

-1

4

25

0.10936225568483

6

22.00

-1

4

26

-0.81818875271794-10’2

6

29.00

-1

4

27

-0.56418472117170-Ю1

7

19.00

-1

4

28

0.16517867750633-Ю'2

8

15.00

-1

4

-

29

0,95904006517001-Ю'2

9

13.00

-1

4

30

-0.26236572984886-Ю'2

10

10.00

-1

4

31

-0.50242414011355-Ю2

2

1.00

-1

2

25

325

1

1.16

32

0.74846420119299-Ю4

2

0.00

-1

2

25

300

1

1.19

33

-0.68734299232625-104

2

1.00

-1

2

25

300

1

1.19

34

-0.93577982814338- Ю3

3

2.00

-1

2

25

300

1

1.19

35

0.94133024786113- 103

3

3.00

-1

2

25

300

1

1.19

Таблица А.З — Коэффициенты уравнений (2) и (13)—(16) для термодинамических свойств этилена в идеальмо-гаэовом состоянии, энтальпия и энтропия

1

1

8,68815523

0

2

-4.47960564

0

3

3.00000000

0

4

2,49395851

4.43266896

5

3.00271520

5.74840149

6

2,51265840

7.80278250

7

3.99064217

15.5851154

Ah0= 1051,7 кДж/кг; ДЗф = 7.8140 кДж/(кг-К)

Приложение Б (обязательное)

Таблицы контрольных стандартных значений теплофизических свойств этилена 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

Наименомиие показателя

Обозначение

Размерность

Температура

Г

К

Давление

Р

МПа

Давление насыщения

Ps

МПа

Плотность

Р

кт/м3

Энтальпия

h

кДж/кг

Энтропия

S

кДж/(кгК)

Изохорная теплоемкость

cv

кДж/(кгК)

Изобарная теплоемкость

СР

кДж/(кг К)

Скорость звука

W

м/с

Относительная неопределенность теплофизических свойств, исключая энтальпию

%

Абсолютная неопределенность энталыми

Ah

кДж/кг

Примечание! — В таблице Б.2.гдепредстаалбны контрольные стандартные значения теплофизических свойств (А) этилена на кривой насыщешя. обозначения А' и А”—свойства насыщенной жидкости и насыщенного лара, соответственно.

Примечание 2 — Значения неопределенностей 8р'. 8р". а также Ah'. Ah" и 8s", 8s" при Т г 280 К определены в соответствии с теорией переноса ошибок по формулам (27—29) при 6ps = 0.02 %; большие значения этих величин связаны с поведением производной {др1др')тг околокритической области: (Эр/др)г-»О при приближении к критической точке.

09 Таблица Б.2— Контрольные стандартные знамения теплофизимеских свойств этилена на кривой насыщения

Г

0,

Р'

р*

Л'

Л'

Г

Г

V

«г*

V

V

w'

W*

V

ДЛ'

дл*

бе"

«V

Ч'

Ч*

Ь»'

104.0

1.2227 Ю4

654,59

3.9674-10'3

2326

800.1

3,0128

8,4697

1,622

0,890

2,430

1,187

17665

202.7

0.02

0.02

0.02

0.4

0.1

0.04

0.01

3.0

0.2

3.0

0.2

3.0

0.05

150.0

2.7377-10"2

594.6

6.2385-10-'

343,9

853.1

36992

7.2934

1,428

0.918

2,404

1.232

1449.4

241.1

0.02

0.02

0.02

0,3

0,1

0,03

0.01

3.0

0.2

30

0.2

3.0

0,05

200.0

4.5549-10’1

521,22

8.4936

4662

898,8

45984

6.7607

1,321

1.043

2.529

1,492

10700

261,9

0.02

0,02

0.02

0.1

0.1

0,02

0,01

3.0

0.2

3.0

0.2

0.5

0.1

250.0

2,3296

422,02

4.4970-101

6068

911,1

52047

6,4219

1,368

1234

3,363

2,661

628.1

248,8

0.02

0,02

002

0.1

0.1

0,02

0,01

3.0

3.0

30

3.0

0.5

0.1

280.0

4,7836

290,70

1.4070 Ю2

738,4

848.2

5.6728

6.0648

1,778

1,981

19.563

29.261

246,7

208,9

0.02

0.06

023

0.2

0.4

0,02

0.03

5.0

5.0

5.0

5.0

2.0

2.0

281.0

4.8917

276.83

1.5335-Ю2

7485

837.9

5.7075

6.0254

1.900

2.110

33.793

52,616

222.4

203.4

0.02

0.13

028

0.3

0.7

0.02

0.05

5.0

5.0

5.0

5.0

2.0

2.0

282.0

5,0023

253,12

1.7580 Ю2

764.6

819,5

5.7632

5.9580

2.209

2298

146,968

225 24

188.9

191.3

0,02

0,74

146

1.2

24

0,08

0,15

5.0

5.0

5.0

5.0

2.0

20


ГОСТ Р 8.990—2020


Приложение В (обязательное)

Таблицы контрольных стандартных значений теплофизических свойств этилена в однофазной области

Таблица В.1 —Контрольные стандартные значения гелиофизических свойств этилена в однофазной области

р

Р

s

er

c

w

Sp

Ah

4

4

bw

т- 105,0 К

0.1

653.37

235.1

3.0357

1.618

2.43

1760.7

0.02

0.4

0.04

3.0

3,0

3.0

0.5

653.56

235.6

3.0346

1.618

2.43

1762.9

0.02

0.4

0.04

3.0

3,0

3.0

1.0

653.81

236.2

3.0331

1.618

2.429

1765.7

0.02

0.4

0.04

3.0

3.0

3.0

5.0

655.71

241.1

3.0214

1.619

2.423

1787.2

0.02

0.4

0.04

2.0

2.0

3.0

Т- 200,0 К

0.1

1.7202

912,7

7.2584

0,978

1299

275.1

0.02

0.1

0.01

02

0.2

0.05

5.0

528.35

469.8

4.5721

1.325

2.467

1123.2

0.02

0.2

0.02

2.0

2.0

0,5

50.0

574.43

514.8

4,391

1.388

2239

1454.6

0.2

1.8

0.12

5.0

5.0

0.5

100.0

605.97

572.8

4.2581

1.450

2.175

1678,2

0.2

2.8

0.14

5.0

5.0

0.5

Окончание таблицы В. 1

Р

Л

S

ev

СР

ИГ

ip

ЛЬ

Its

у

Г= 282.0 К

0.1

1.2046

1025.7

7.7302

1.181

1.486

322.1

0.02

0.1

0.01

0.2

0.2

0,05

5.0

171.27

823.6

5.9725

2.304

135.557

195

0.90

1.5

0.09

6.0

6.0

3.0

50.0

489.74

701,7

5,1728

1.447

2.351

1085.4

0.1

0.4

0.04

5.0

5.0

0.5

100.0

540,27

752,1

5.0089

1.507

2.230

1383.1

0.1

0.9

0.05

5.0

5.0

0.5

Г» 350.0 К

0.1

0.96728

1134.4

8.0746

1.415

1.716

353.5

0.02

0.1

0.01

0.2

0J

0.05

5.0

58.833

1069.7

6.7811

1,494

2,196

318.3

0.03

0.1

0.01

3.0

3.0

0.5

50.0

420.83

867,4

5.6985

1.612

2,525

862.7

0.1

0.2

0.03

5.0

5.0

0.5

100.0

490.79

908,4

5,5047

1.668

2.372

1197.7

0.1

0.6

0.04

5.0

5.0

0.5

Т- 450.0 К

0.1

0.75081

1323.6

8,5483

1.766

2,065

394.3

0.02

0.1

0.01

0.2

0J

0,05

5.0

40.106

1287.1

7.3271

1.795

2.237

382.0

0.1

0.1

0.01

5.0

5.0

0.5

50,0

331.28

1131,0

6,3601

1.905

2,732

688.5

0.5

0.2

0.07

5.0

5.0

1.0

100.0

426.94

1157,5

6,1296

1.955

2.61

1020.9

0.5

1.6

0.1

5.0

5.0

1.0

Библиография

[1] ГСССД 369—2020. Этилен жидкий и газообразный. Термодинамические свойства при температурах от 104 К др 450 К и давлениях до 100 МПа. — М: ФГУП «ВНИИМС». 2020. — 22 с.

УДК 547.214:006.354 ОКС 07.030

Ключевые слова: государственная система обеспечения единства измерений, стандартные справочные данные, жидкий и газообразный этилен, термодинамические свойства, коэффициенты динамической вязкости и теплопроводности

БЗ 6-7—2020/13

Редактор НА. Аргунова Технический редактор И.Е. Черепкова Корректор И.А. Королева Компьютерная верстка М.В. Лебедевой

Сдано а набор 15.05 2020. Подписано о печать 16.06 2020 Формат 60*84%. Гарнитура Ариал Усл. печ. п. 1.66. Уч.-им. л. 1.40.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано о единичном исполнении во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ* .

117416 Москва. Нахимовский пр-т. д. 31. к. 2. <nfo@goslmto.ru