ГОСТ 34898—2022
e) / = 5 — для образовавшегося азота, таким образом v5 = -с/2, и
f) /’= 6 — для образовавшегося диоксида серы, следовательно v6 = -е.
Вычисление сводится к достаточному знанию или h°, или, что эквивалентно, Ср° как функции
температуры для молекул вида j и для пяти «вспомогательных» веществ 0 2, С02, N2 и S02 (в газовой
фазе) и жидкой воды.
5.4 Формула для энтальпии идеального газа
Соответствующие данные по разности энтальпий [h°(t0) — h?(t)] в диапазоне определенных тем
ператур, которые дают возможность прямых вычислений Hc°(t), без обращения к полиномиальному
выражению можно найти для нескольких из присутствующих компонентов (см. [7]) и в меньшей степени
(см. [5] и [8]). Для компонентов, не упомянутых в этих источниках, использование полиномиальных вы
ражений является действительно необходимым.
На протяжении многих лет для представления зависимостей h° и Ср° от температуры использо
вали несколько типов полиномиальных выражений. Для настоящего стандарта диапазон температур, в
котором требуется изменение, довольно мал (максимум 25 °С). Частично вследствие этого весь второй
член в правой части формул (2) и (3) предельно мал по сравнению с ведущим членом, и любая
разум ная формулировка должна давать по существу идентичные результаты для Hc°(t). Полиномы
простой функциональной формы (см. [9]) (степенной ряд по абсолютной температуре Т) или
несколько более сложной модифицированной формы (см. [10]—[12]) доступны для широкого спектра
молекулярных со единений.
Для предварительных исследований (см. [3]) вычисления для Hc°(t) проводили разными путями с
целью подтверждения их эквивалентности. Существенных расхождений не выявлено, т. е. различия обна
руживали только на уровне сотых долей кДж/моль-1 [второй знак десятичной дроби в ГОСТ 31369—2021,
таблица 3 (см. также [1]). Этот уровень неопределенности обычно не является существенным ни с
точки зрения точности измерений, ни с точки зрения требуемой точности вычислений, и второй знак де
сятичной дроби сохраняется только для целей интерполяции в ГОСТ 31369—2021, таблица 3 (см. так же
[1]).
Более сложная формула для вычисления h°(T) и Ср°(Т) стала доступна в публикациях (см. [13]—
[15]) несколько раньше подготовки второго издания (см. [3]), хотя в нем не использована, и воспро
изведена для Ср° в виде следующей формулы:
R
Ср°(Т)
= А
л
+ А:
л3/г
sin(A3/7
+ А/
л5/г
cos
(A5/7
+ Лс
Л7/Т
sin(A7/Т
Г
Л 9
/Т
+ Л8
lcos(A9/Г
(4)
Эта формула, предполагающая использование гиперболических функций, приобрела большую
популярность и была применена ко многим компонентам природного газа (см. [16]), которые дают зна
чения констант A1-9для каждого из этих компонентов. Кроме того, она включена в метод (см. [17] и [18])
для вычисления термодинамических свойств природного газа.
По этой причине метод Aly-Lee, реализованный в пакете вычисления теплофизических свойств
GasVLe®, использован для получения окончательных значений Нс° (20), Нс° (15,55), Нс° (15) и Нс° (0)
из Нс° (25) в соответствии с ГОСТ 31369—2021, таблица 3 (см. также [1]). Полученные таким образом
значения не отличаются от значений, приведенных в ГОСТ 31369—2021, таблица 3 (см. также [1]), но в
некоторых случаях наблюдают малые изменения в одну или две сотых кДж/моль-1.
5.5 Поясняющие примеры
На рисунке 1 приведен пример (в данном случае для метана) преобразования стандартной эн
тальпии сгорания при температуре 25 °С (предположительно установленной) в соответствующее зна
чение при температуре 15 °С. Расчет выполняют по формуле (2), на рисунке 1 он представлен в виде
простой схемы, отображенной в формате электронной таблицы.
Все значения [h° (25) - h° (15)] заимствованы из определенных таблиц (см. [7]).
Другой пример представлен на рисунке 2 для сероводорода. Для этого вещества имеются не все
необходимые показания (см. [7]). В данном случае преобразование осуществляют при температуре от
25 °С до 0 °С. В приведенном примере продукты включают диоксид серы и не все стехиометрические
коэффициенты являются интегральными. Значения [h° (25) - h° (0)] в основном вычислены с использо
ванием модифицированной формулы Wilhoit-Harmens (см. [12]), ранее реализованной в компьютерном
пакете GasVLe®.
6