Isobaric liquid heat capacity correlation and prediction models development

Abstract

Review and comparation (analyze) of the litetrature and new models for correlation and prediction of isobaric heat capacity of the pure liquids. Newly formed databases and computer programs for maipulation with them are also presented. Review of the nine correlation models given in literature for isobaric saturated liquid heat capacity are presented in the third section, after introduction and theoretic backgroud. New model is tested on selected 35 compounds. Results and comparation with literature models indicate that new model, with average percent error pav 0.16 % is among the best models. Furthemore, in the area close to the critical point, results with the new model are the best, with average percent error 0.64 %. In fourth section 15 literature models for prediction of isobaric saturated liquid heat capacity are presented. New prediction model for alkanes is tested on 39 compounds. Results and comparation with selected literature models indicate that new model, with average percent error pav 1.99 % is the best. Review of the four literature correlation models for isobaric liquid heat capacity are presented in the fifth section. New model is presented and tested on 75 sets of literature experimental data. Results and comparation with literature correlation models indicate that new model, with average percent error pav 1.62 % is among the best models. Furthemore, new model is aplicable for experimental datasets given at the fixed pressure. In sixth section 20 literature models for prediction of isobaric liquid heat capacity are presented. Ferthemore, developed prediction model, is tested on 154 datasets. Results and comparation with selected literature models indicate that new model, can be used for prediction in wide ranges of temperatures and pressures, with average percent error pav 2.04 %. Developed liquid and saturated liquid experimental heat capacities databases, containing 1134 and 524 datasets, and utillity computer programs for correlation (CPLKOR and CPLSKOR) and prediction (CPLPRED and CPLSPRED) are presented in seventh chapter.

U ovom radu je dat pregled i analiza kvaliteta i primenljivosti postojećih i novorazvijenih modela za korelisanje i predskazivanje izobarskog toplotnog kapaciteta čistih tečnosti. Istovremeno, predstavljena je novoformirana baza eksperimentalnih podataka i odgovarajući programi koji, sa jedne strane, omogućavaju rad sa njom, a sa druge, korelisanje i predskazivanje pomoću analiziranih modela. U trećem delu rada, nakon uvoda i teoretskih osnova, dat je pregled 9 literaturnih modela za korelisanje toplotnog kapaciteta zasićene tečnosti i prikazan razvoj novog modela. Izvršena je analiza svih modela uz pomoć novoformirane baze podataka i dat kritički osvrt na njihov kvalitet i primenljivost. Na izabranih 35 supstanci, novi model je pokazao dobre rezultate, sa srednjom greškom od 0,16%. U oblasti oko kritične tačke novi model je dao najbolje rezultate, sa srednjom greškom 0,64%. U četvrtom poglavlju predstavljeno je i 15 postojećih modela za predskazivanje toplotnog kapaciteta na liniji zasićene tečnosti. Razvijen je novi model za predskazivanje toplotnog kapaciteta zasićene tečnosti 39 alkana i izvršena uporedna analiza sa odabranim literaturnim modelima. Predloženi model je pokazao najbolje rezultate na testiranih 39 alkana, uz srednju grešku od 1,99%. U petom delu rada su prezentovana četiri modela za korelisanje toplotnog kapaciteta tečnosti na višim pritiscima pronađena u literaturi. Novorazvijeni model je analiziran i upoređen sa literaturnim modelima. Testiranjem na 73 seta podataka dobijena je srednja greška od 1,62%, uz mogućnost obrade i setova podataka sa konstantnim pritiskom. U šestom poglavlju je prikazano 20 literaturnih modela za predskazivanje toplotnog kapaciteta tečnosti. Testirani su, zajedno sa novim modelom, na 154 seta podataka, pri čemu je nov model pokazao srednju grešku od 2,04%, uz mogućnost primene u širokim intervalima temperature i pritiska. U sedmom delu rada je dat osvrt na formirane baze podataka i odgovarajuće programe. Baza eksperimentalnih podataka toplotnih kapaciteta zasićenih tečnosti sadrži 1134, a tečnosti 524 seta. Razvijeni su i programi CPLSKOR (za korelisanje vrednosti toplotnog kapaciteta zasićene tečnosti), CPLSPRED (za predskazivanje vrednosti toplotnog kapaciteta zasićene tečnosti), CPLKOR (za korelisanje vrednosti toplotnog kapaciteta tečnosti) i CPLPRED (za predskazivanje vrednosti toplotnog kapaciteta tečnosti).