Комбинированное уравнение состояния гексафторида урана при температурах до 600 К и давлениях до 25 МПа, включая критическую область

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Предложено комбинированное уравнение состояния для UF6 в реальных переменных (давление p, температура T, плотность ρ), позволяющее рассчитывать теплоемкости Cv, Cp и скорость звука W в явном виде в однофазных состояниях, включая критическую область. Это уравнение включает в себя регулярное уравнение состояния с 11 коэффициентами и масштабное уравнение состояния с шестью коэффициентами и регулярной переходной функцией, содержащей два подгоночных параметра. Коэффициенты уравнения состояния определены по массиву (p, ρ, T)-данных UF6 при 400 < T < 600 К и давлениях до 25 МПа, данные по теплоемкостям Cv, Cp, энтропии S и скорости звука W не привлекались, кроме зависимости изохорной теплоемкости Cv(T) в идеально-газовом состоянии. В регулярной области и на пограничной кривой рассчитаны величины Cv, Cp и W. Сравнение с экспериментальными и табличными значениями этих величин недоступно ввиду отсутствия таких данных, в критической области поведение этих расчетных свойств подобно их поведению для СО2. Среднеквадратичная погрешность описания давления sр = 0.97%. Расчетные величины энтропии совпадают с известными справочными данными в регулярной области до температуры 1100 К. В масштабном уравнении состояния применены универсальные критические показатели α, β, g в соответствии с трехмерной моделью Изинга. Сделан вывод о полезности предлагаемой модели уравнения состояния для расчетов теплофизических свойств UF6 с учетом подобия свойств UF6 и СО2 и отсутствия экспериментальных данных.

About the authors

P. P. Bezverkhii

Institute of Inorganic Chemistry named after A.V. Nikolaev, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia

Email: ppb@niic.nsc.ru

References

  1. Белянин В.С. Теплофизические свойства гексафторидов урана и вольфрама // Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. М.: НИЦ ИВТ АН СССР, 1976. № 1. 154 с.
  2. Малышев В.В. Уравнение состояния гексафторида урана в широкой области параметров состояния // Атомная энергия. 1972. Т. 32. № 4. С. 313.
  3. Малышев В.В. Уравнения состояния UF6 в области изменения плотности до 0.01180 г/см3 и температуры до 367 К // Атомная энергия. 1973. Т. 34. № 1. С. 42.
  4. Малышев В.В. Экспериментальное исследование сжимаемости гексафторида урана в широкой области параметров состояния. В сб.: Теплофизические свойства газов / Под ред. Новикова И.И. М.: Наука, 1973. С. 142.
  5. Малышев В.В. Теплофизические свойства гексафторида урана. Свойства в области разреженного газа // ТВТ. 2022. Т. 60. № 3. С. 350.
  6. Малышев В.В. Теплофизические свойства гексафторида урана. Свойства в области плотного газа и жидкости // ТВТ. 2022. Т. 60. № 4. С. 507.
  7. Верхивкер Г.И., Тетельбаум С.Д., Коняева Г.И. Термодинамические свойства гексафторида урана (UF6) // Атомная энергия. 1968. Т. 24. № 2. С. 158.
  8. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Каплун А.Б., Мешалкин А.Б. Расчет термодинамических свойств SF6, включая критическую область. Комбинированное термическое уравнение состояния с малым числом параметров // ТВТ. 2017. Т. 55. № 5. С. 706.
  9. Bezverkhii P.P., Martynets V.G., Kaplun A.B., Meshalkin A.B. The Thermodynamic Properties of CO2 up to 200 MPa Including the Critical Region, Calculated by a New Combined Equation of State with Few Parameters // Int. J. Thermophys. 2020. V. 41. № 2. https://doi.org/10.1007/s10765-019-2576-3
  10. Agayan V.A., Anisimov M.A., Sengers J.V. Crossover Parametric Equation of State for Ising-like Systems // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. 026125.
  11. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1982. 382 c.
  12. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Матизен Э.В. Непараметрическое масштабное уравнение состояния для флюидов с учетом асимметрии // ЖЭТФ. 2009. Т. 136. Вып. 2(8). С. 311.
  13. Brickwedde F.G., Hoge H.J., Scott R.B. The Low Temperature Heat Capacities, Enthalpies, and Entropies of UF4 and UF6 // J. Chem. Phys. 1948. V. 16. № 5. P. 429.
  14. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Станкус С.В. Описание теплоемкости Cv простых жидкостей с помощью термического уравнения состояния, включающего регулярную и масштабную части // ТВТ. 2015. Т. 53. № 3. С. 356.
  15. Bigeleisen J., Mayer M.G., Stevenson P.C., Turkevich J. Vibrational Spectrum and Thermodynamic Properties of Uranium Hexafluoride Gas // J. Chem. Phys. 1948. V. 16. № 5. P. 442.
  16. Guder C., Wagner W.A. Reference Equation of State for the Thermodynamic Properties of Sulfur Hexafluoride (SF6) for Temperatures from the Melting Line to 625 K and Pressures up to 150 MPa // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2009. V. 38. P. 33.
  17. Справочник химика 21. Ч. IV, гл. 13. С. 339. www.chem21.info
  18. FACT Pure Substances Database FactPS. 2023. https://www.crct.polymtl.ca/findcmpd.php

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».