Не эбонит ли аццкая смесь?

[ximi]

МТБЭ (дешев ... доступен перекиси необразует) + 55С

[Sergicus]

Есть идея создать паровой двигатель, только вода для этого плохо подходит.
Будет смесь жидкостей, которая будет постепенно нагреваться и кипеть, и этот пар буду использовать как рабочее тело.
Нужны такие жидкости, которые кипят при низких температурах на интервале от 20 до 100 С, ну может до 150 С и давлении до 10 атм. Точнее на данном этапе трудно предугадать.
Рабочее тело будет постоянно проходить через точку кипения как вверх, так и вниз.
Идея получить более-менее равномерное давление на всем диапазоне температур за счет использования нескольких жидкостей.
Например (С температурами кипения):
Ацетальдегид – 20,2 С
Пентан – 36,07 С
Ацетон – 56,2 С
Хлороформ – 61,2 С
Бензол – 80,1 С

С химией, особенно органикой, я очень примерно, поэтому нужна квалифицированная помощь.
1. Будут ли эти жидкости реагировать друг с другом и будут ли эти реакции необратимыми?
1а. Не будет ли переходов веществ в разные формы с образованием твердых абразивных кристаллов?
2. Не эбонит ли это все?
3. Не скатализируют ли они и не будут ли реагировать с материалами цилиндропоршневой группы?
4. Доступность указанных жидкостей для покупки простому обывателю в количествах 0,1-1 л.
5. Не относятся ли они к запрещенным или наркотическим?
6. Ядовитость. (Ну в сравнении, например, с ацетоном)

Или приму любые рекомендации. Может есть более подходящие варианты?

Материалы будут использоваться: медь, алюминий, фторопласт, латунь, сталь, возможно, резина. Кроме того, в цилиндрах будет присутствовать воздух или, возможно, углекислым газом смогу его вытеснить.

Ну ацетальдегид я бы не рекомендовал использовать, он химически довольно активен,
ацетон в принципе достаточно стабилен.
От галогенорганики тоже есть смысл отказаться, она с металлами будет понемногу реагировать

Берите предельные углеводороды. ароматику, эфиры. Например метилтретбутиловый эфир, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран.
Многие растворители дают азеотропы, состав и свойства будут зависеть от давления.
Если вам нужно рабочее тело, то лучше подойдут растворители с низкой энтальпией парообразования, выхлоп будет больше.
К таким относятся фторорганические соединения, но они не дёшевы

У вас задумка осуществить тепловую машину на базе перепадов температур?

[GIGABYTE]

Есть идея создать паровой двигатель, только вода для этого плохо подходит.
Будет смесь жидкостей, которая будет постепенно нагреваться и кипеть, и этот пар буду использовать как рабочее тело.
Нужны такие жидкости, которые кипят при низких температурах на интервале от 20 до 100 С, ну может до 150 С и давлении до 10 атм. Точнее на данном этапе трудно предугадать.
Рабочее тело будет постоянно проходить через точку кипения как вверх, так и вниз.
Идея получить более-менее равномерное давление на всем диапазоне температур за счет использования нескольких жидкостей.
Например (С температурами кипения):
Ацетальдегид – 20,2 С
Пентан – 36,07 С
Ацетон – 56,2 С
Хлороформ – 61,2 С
Бензол – 80,1 С

С химией, особенно органикой, я очень примерно, поэтому нужна квалифицированная помощь.
1. Будут ли эти жидкости реагировать друг с другом и будут ли эти реакции необратимыми?
1а. Не будет ли переходов веществ в разные формы с образованием твердых абразивных кристаллов?
2. Не эбонит ли это все?
3. Не скатализируют ли они и не будут ли реагировать с материалами цилиндропоршневой группы?
4. Доступность указанных жидкостей для покупки простому обывателю в количествах 0,1-1 л.
5. Не относятся ли они к запрещенным или наркотическим?
6. Ядовитость. (Ну в сравнении, например, с ацетоном)

Или приму любые рекомендации. Может есть более подходящие варианты?

Материалы будут использоваться: медь, алюминий, фторопласт, латунь, сталь, возможно, резина. Кроме того, в цилиндрах будет присутствовать воздух или, возможно, углекислым газом смогу его вытеснить.

Ну ацетальдегид я бы не рекомендовал использовать, он химически довольно активен,
ацетон в принципе достаточно стабилен.
От галогенорганики тоже есть смысл отказаться, она с металлами будет понемногу реагировать

Берите предельные углеводороды. ароматику, эфиры. Например метилтретбутиловый эфир, диэтиловый эфир, тетрагидрофуран.
Многие растворители дают азеотропы, состав и свойства будут зависеть от давления.
Если вам нужно рабочее тело, то лучше подойдут растворители с низкой энтальпией парообразования, выхлоп будет больше.
К таким относятся фторорганические соединения, но они не дёшевы

У вас задумка осуществить тепловую машину на базе перепадов температур?

Да, про ацетальдегид уже упоминали. Пока больше склоняюсь к алканам, но буду изучать эфиры.
Тоже советовали МТБЭ.
Прочитал, что диэтиловый эфир со временем распадается. Так ли это? На что? На сколько быстро?
Тетрагидрофуран является прекурсором. Мне его не достать.
А что например из фторорганики?

Теплота парообразования и давление насыщенных паров каждого из веществ это один из главнейших критериев выбора.

Да. Именно на небольшом перепаде температур. Лучше подходит стирлинг. Да вот если чисто на газе делать, то в гараже не смастеришь. Вот и хочу сделать двухфазный.

[Sergicus]

Эфир достаточно стабилен, по крайней мере при температурах 0-50
Фторораники довольно много разной, фреоны, эфиры и т.п.
она необычайно стабильна, не вся, та что полностью профторирована необычайно живуча
и у неё энтальпия фазового перехода жидкость-газ минимальна, меньше не найти.
Кроме того перфторированные жидкости не смешиваются ни с водой ни с органической жидкостью в большинстве своём, по крайней мере при низких температурах,
как следствие нет вымывания смазки и взаимодействия с поверхностью, текучесть тоже невероятно высокая, вязкости почти нет.
Кроме того они не горят.
Для тепловой машины идеальный вариант.
но она как правило не дешёвая, но это зависит от конкретного соединения, есть дешёвые варианты и не очень, и нужно подбирать под температурный интервал.

[GIGABYTE]

Эфир достаточно стабилен, по крайней мере при температурах 0-50
Фторораники довольно много разной, фреоны, эфиры и т.п.
она необычайно стабильна, не вся, та что полностью профторирована необычайно живуча
и у неё энтальпия фазового перехода жидкость-газ минимальна, меньше не найти.
Для тепловой машины идеальный вариант.
но она как правило не дешёвая, но это зависит от конкретного соединения, есть дешёвые варианты и не очень.

А выше 50°С? У меня явно выше будет 100-150.

А что значит "полностью профторирована"?

[Sergicus]

Ну 100 тоже выдержит. дальше смотреть надо справочники там у каждых соединений свои характеристики, думаю в замкнутом контуре, в отсутствии кислоты и кислорода все нормально будет. Но МТБЭ тогда лучше подходит, да он и производится сейчас крупным тонажём.

Перфторированные это значит полностью профторированные, молекула не содержит водорода. То есть в углеродных цепях все атомы водорода заменены на фтор. Есть соответственно аналоги алканов например перфторгексан и есть эфиры, там углеродная цепочка содержит один или несколько атомов кислорода. В общим те же алканы и эфиры о только все атомы водород в структуре поменяны на фтор. Стабильные невероятно, и химически и термически, но не дешёвые
Много кампаний производит и у нас и за рубежём.
У нас их называют жидкости ПЭФ, на западный манер PFPE
Кампания Solvay один из производителей, растворители марки HT NN, NN - средняя температура кипения растворителя.

Да фторорганика в данном случае будет лучшим выбором, пусть и не дешёвым

[Sergicus]

а источник тепла кто будет?

[ximi]

Я перфторированные не стал рекомендовать ...там цена адова просто. И для вам там плюсов нет.

1 литр гексана-пентана 500-600 руб
1 литр МТБЭ 350-400 руб

Перфторорганика 20 000 руб и выше. И труднодоступна.

[ximi]

Прочитал, что диэтиловый эфир со временем распадается. Так ли это?

Врут.

Тетрагидрофуран является прекурсором. Мне его не достать.

Диэтиловый эфир тоже типа прекурсор ... как и вцетон.

Но это не значит что их не достать !

[GIGABYTE]

Ну 100 тоже выдержит. дальше смотреть надо справочники там у каждых соединений свои характеристики, думаю в замкнутом контуре, в отсутствии кислоты и кислорода все нормально будет. Но МТБЭ тогда лучше подходит, да он и производится сейчас крупным тонажём.

Перфторированные это значит полностью профторированные, молекула не содержит водорода. То есть в углеродных цепях все атомы водорода заменены на фтор. Есть соответственно аналоги алканов например перфторгексан и есть эфиры, там углеродная цепочка содержит один или несколько атомов кислорода. В общим те же алканы и эфиры о только все атомы водород в структуре поменяны на фтор. Стабильные невероятно, и химически и термически, но не дешёвые
Много кампаний производит и у нас и за рубежём.
У нас их называют жидкости ПЭФ, на западный манер PFPE
Кампания Solvay один из производителей, растворители марки HT NN, NN - средняя температура кипения растворителя.

Да фторорганика в данном случае будет лучшим выбором, пусть и не дешёвым

Спасибо за ценную информацию!
Греть будем солнцем. Поэтому и температуры невысокие, и непостоянные

[GIGABYTE]

1 литр гексана-пентана 500-600 руб
1 литр МТБЭ 350-400 руб

Перфторорганика 20 000 руб и выше. И труднодоступна.

Охтыж! А я хотел собрать двигу из г..на и палок )

Диэтиловый эфир тоже типа прекурсор ... как и вцетон.

Но это не значит что их не достать !

Видимо, я чего-то не понимаю. В чем тогда смысл «Прекурсоры, оборот которых ограничен в РФ (Список IV)»?
Если я ацетон могу купить в любом строительном, а диэтиловый эфир - в любом автомагазине?
"Оборот" - я его продавать не могу, а покупать - пжалста?

[duke2003]

Лучше уже сейчас определиться с максимально допустимой стоимостью рабочей жидкости. Иначе, есть шанс, что это будет killing factor в конце всей работы...

[GIGABYTE]

Лучше уже сейчас определиться с максимально допустимой стоимостью рабочей жидкости. Иначе, есть шанс, что это будет killing factor в конце всей работы...

Я поэтому и собираю предложения.
Придется искать компромисс между как минимум: температурой кипения, давлением насыщенного пара, энергией парообразования и ценой.

[Sergicus]

Теплота парообразования и давление насыщенных паров каждого из веществ это один из главнейших критериев выбора.

Да. Именно на небольшом перепаде температур. Лучше подходит стирлинг. Да вот если чистота газе делать, то в гараже не смастеришь. Вот и хочу сделать двухфазный.
[/quote]

Не подскажете каков кпд у двигателя стирлинга? Сколько можно тепла перевести в механическую энергию?

[ximi]

КПД Стирлинга как и любой тепловой машины зависит от разности температур.
См. Цикл Карно и пр.
https://domolov.ru/tablica-kpd-dvigatel ... linga.html

[GIGABYTE]

Не подскажете каков кпд у двигателя стирлинга? Сколько можно тепла перевести в механическую энергию?

КПД Стирлинга как и любой тепловой машины зависит от разности температур.
См. Цикл Карно и пр.
https://domolov.ru/tablica-kpd-dvigatel ... linga.html

Это теоретический КПД идеальной модели. В реальности эти цифры можно смело делить на 3.

Сейчас пытаюсь обсчитать КПД двигателя, работающего на двухфазном веществе. Хочу сравнить с Карно и классическим стирлингом.
Процессы внутри при такой конструкции проходят достаточно сложные для обсчета, поэтому пока ничего определенного сказать не могу.
Меняется всё: и теплоемкость обеих фаз, и теплота испарения от температуры и давления, и масса еще вдобавок.

[Sergicus]

Это теоретический КПД идеальной модели. В реальности эти цифры можно смело делить на 3.
Сейчас пытаюсь обсчитать КПД двигателя, работающего на двухфазном веществе. Хочу сравнить с Карно и классическим стирлингом.
Процессы внутри при такой конструкции проходят достаточно сложные для обсчета, поэтому пока ничего определенного сказать не могу.
Меняется всё: и теплоемкость обеих фаз, и теплота испарения от температуры и давления, и масса еще вдобавок.

Я не специалист в области термодинамики, но тема сама по себе интересная.
Мне сложно рассчитать, буду рад если скажите примерный кпд?
Во время учёбы на химфаке соседствовал с одноклассником студентом с теплотехники.
Было несколько идей на альтернативную тепловую машину. Суть сводилась к использованию тепла из окружающей среды и перепада суточных температур. Но что-то дело дальше дискуссии не пошло. Тоже стояла проблема выбора рабочего тела.
Буду рад если поделитесь результатами, может химики смогут что посоветовать и подсказать, тут есть и физхимики.

На данный момент могу только сказать, что использование смеси растворителей не самый удачный вариант. При НУ это одно, а в тепловой машине там всё поменяется, все показатели поплывут, плюс азеотропы всякие. Не забывайте про растворимости одного в другом. А может подберёте смесь под ваши условия таким образом, что эти факторы сыграют вам на руку.

Удачи!

[GIGABYTE]

Я не специалист в области термодинамики, но тема сама по себе интересная.
Мне сложно рассчитать, буду рад если скажите примерный кпд?
Во время учёбы на химфаке соседствовал с одноклассником студентом с теплотехники.
Было несколько идей на альтернативную тепловую машину. Суть сводилась к использованию тепла из окружающей среды и перепада суточных температур. Но что-то дело дальше дискуссии не пошло. Тоже стояла проблема выбора рабочего тела.

На деле обсчитать КПД такого двигателя оказалось намного сложнее, чем я представлял.
Углубившись в парообразование, пересмотрел набор жидкостей и решил остановиться на одной - пентане.
Думаю, его свойств будет достаточно для работы в моем диапазоне температур.
Газовые законы рассчитывал неделю. Интегралы получаются настолько страшные, что без численных методов я бы умер вообще.
А с энергией и, соответственно, КПД получается затык. Получаю дико огромный отрицательный КПД.
Что-то я плохо понимаю в процессах парообразования в замкнутом объёме.
Пошёл я читать книги по тепловым машинам

[antabu]

А на чипмейкер заходили? Там такие вопросы обсуждают..

[Sergicus]

На деле обсчитать КПД такого двигателя оказалось намного сложнее, чем я представлял.
Углубившись в парообразование, пересмотрел набор жидкостей и решил остановиться на одной - пентане.
Думаю, его свойств будет достаточно для работы в моем диапазоне температур.
Газовые законы рассчитывал неделю. Интегралы получаются настолько страшные, что без численных методов я бы умер вообще.
А с энергией и, соответственно, КПД получается затык. Получаю дико огромный отрицательный КПД.
Что-то я плохо понимаю в процессах парообразования в замкнутом объёме.
Пошёл я читать книги по тепловым машинам

Ну бывает, что поделать, и отрицательный кпд. И не такое бывает, многое видели, например как взаимодействие алюминия и меди приводит к формированию золота.
Если возьмёте смесь близких по природе жидкостей то расчёты по проще будут, скажем гексан/пентан - там многое поусреднять можно, скажем теплоёмкости и энтальпия парообразования примерно одинакова будет, только температуры разные.
Короче проще взять собрать аппарат, экспериментально измерить, а потом расчёты подогнать ))