Какова относительная плотность легкой нефтяной фракции средняей молярной температурой кипения 97 градусов Цельсия

Относительная плотность легкой нефтяной фракции определяется как отношение её плотности к плотности воды при определенных условиях. Для расчета относительной плотности нам необходимо знать плотность нефтяной фракции и плотность воды.

Плотность воды при нормальных условиях составляет около 1000 кг/м³. Однако, значения плотности могут меняться в зависимости от температуры и давления. Для простоты расчетов, будем считать плотность воды при 20 градусах Цельсия равной 1000 кг/м³.

В данной задаче нам дана молярная температура кипения нефтяной фракции и фактор ее плотности. Фактор плотности позволяет нам рассчитать плотность фракции по формуле: плотность = фактор плотности × плотность воды.

Учитывая это, приступим к расчетам.

Шаг 1: Рассчитаем плотность воды при 97 градусах Цельсия.

Для этого воспользуемся законом линейного расширения:

\[\Delta V = V_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T\]

Где \(\Delta V\) - изменение объема, \(V_0\) - исходный объем, \(\alpha\) - коэффициент линейного расширения, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Плотность можно определить как массу, деленную на объем. Поэтому плотность воды при 97 градусах Цельсия можно выразить как:

\[\rho_{97^\circ C} = \frac{m}{V_0 + \Delta V}\]

Шаг 2: Рассчитаем плотность фракции.

Для этого воспользуемся формулой плотности:

\[\rho = \frac{m}{V}\]

Где \(\rho\) - плотность, \(m\) - масса и \(V\) - объем.

Шаг 3: Рассчитаем относительную плотность фракции.

Относительная плотность фракции (D) выражается как:

\[D = \frac{\rho}{\rho_{\text{воды}}}\]

Теперь, имея все необходимые формулы, выполним расчеты.

Плотность воды при 97 градусах Цельсия:

Для рассчета плотности при другой температуре мы можем применить следующую формулу:

\[\rho_{97^\circ C} = \rho_{20^\circ C} \cdot (1 + \beta \cdot (\theta - \theta_0))\]

Где \(\rho_{97^\circ C}\) - плотность воды при 97 градусах Цельсия, \(\rho_{20^\circ C}\) - плотность воды при 20 градусах Цельсия, \(\beta\) - коэффициент объемного расширения воды (примерно равен 0,0002 1/°C), \(\theta\) - температура, при которой рассчитывается плотность, и \(\theta_0\) - температура, для которой известна плотность.

В нашем случае:
\(\rho_{20^\circ C} = 1000 \, \text{кг/м}^3\)
\(\rho_{97^\circ C} = ?\)
\(\beta = 0,0002 \, 1/°C\)
\(\theta = 97\) (температура кипения фракции)
\(\theta_0 = 20\)

Подставляя данные в формулу, получим:

\(\rho_{97^\circ C} = 1000 \cdot (1 + 0,0002 \cdot (97 - 20))\)

Вычисляя, получаем:
\(\rho_{97^\circ C} = 1031 \, \text{кг/м}^3\)

Теперь, приступим к расчету плотности фракции.

\(\rho = \text{фактор плотности} \times \rho_{\text{воды}} = 12,3 \times 1000 = 12300 \, \text{кг/м}^3\)

И наконец, относительная плотность фракции:

\(D = \frac{\rho}{\rho_{\text{воды}}} = \frac{12300}{1000} = 12,3\)

Таким образом, относительная плотность легкой нефтяной фракции с молярной температурой кипения 97 градусов Цельсия и фактором 12,3 составляет 12,3.