Скачать PDF

ГОСТ Р 8.1021-2023. Национальный стандарт Российской Федерации. Государственная система обеспечения единства измерений. Влажный водород. Термодинамические свойства в диапазоне температур от 200 до 400 К, давлений от 0,1 до 10 МПа и относительной влажности от 0,2 до 1,0

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии · № ГОСТ Р 8.1021-2023Действующий акт

Актуально на 02.11.2026.

Как цитировать: "ГОСТ Р 8.1021-2023. Национальный стандарт Российской Федерации. Государственная система обеспечения единства измерений. Влажный водород. Термодинамические свойства в диапазоне температур от 200 до 400 К, давлений от 0,1 до 10 МПа и относительной влажности от 0,2 до 1,0". ГОСТ Р 8.1021-2023. https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-8-1021-2023

(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 03.02.2023 № 39-ст)

Примечание

Документ введен в действие с 01.12.2023.

Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 февраля 2023 г. № 39-ст

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

ВЛАЖНЫЙ ВОДОРОД

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА В ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР ОТ 200 ДО 400 К, ДАВЛЕНИЙ ОТ 0,1 ДО 10 МПа И ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ОТ 0,2 ДО 1,0

State system for ensuring the uniformity of measurements. Moist hydrogen. Thermodynamic properties at temperatures from 200 to 400 K, pressures from 0,1 to 10 MPa and relative moisture from 0,2 to 1,0

ГОСТ Р 8.1021-2023

ОКС 17.060

Дата введения 1 декабря 2023 года

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы» (ФГБУ «ВНИИМС»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 180 «Государственная служба стандартных справочных данных»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 февраля 2023 г. № 39-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает значения стандартных справочных данных равновесной мольной концентрации Xр, массовой концентрации Cравн. водяного пара в нормальном влажном водороде, удельного объема v, энтальпии h, энтропии s, изобарной теплоемкости cр, а также парциального давления водяного пара \overline{P_{2}} во влажном водороде, массового влагосодержания d и абсолютной влажности в диапазонах температур от 200 до 400 К, давления от 0,1 до 10 МПа и относительной влажности от 0,2 до 1,0.

Настоящий стандарт распространяется на влажный водород с мольной концентрацией водяного пара не менее 0,1%.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 8.566 Государственная система обеспечения единства измерений. Межгосударственная система данных о физических константах и свойствах веществ и материалов. Основные положения

ГОСТ Р 8.614 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная служба стандартных справочных данных. Основные положения

ГОСТ Р 8.736 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Метод расчета стандартных справочных данных

Стандартные справочные данные (ГОСТ Р 8.614, ГОСТ 8.566) рассчитывают по уравнению растворимости [1] и уравнению состояния влажного водорода

Z = \frac{P\upsilon}{RT} = 1 + \frac{B}{\upsilon} + \frac{C}{\upsilon^{2}} , (1)

где Z — коэффициент сжимаемости;

P — давление влажного водорода, МПа;

\upsilon — удельный объем влажного водорода, 10-3 м3/кг;

R — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);

T — температура, К;

B — второй вириальный коэффициент, м3/кг;

C — третий вириальный коэффициент, (м3/кг)2.

Вириальные коэффициенты представлены функциями мольной концентрации водяного пара во влажном водороде:

B = B11 + 2(B12 - B11)X + (B11 - 2B12 + B22)X2, (2)

C = C111 + 3(C112 - C111)X + 3(C111 — 2C112)X2 +

  • (3C112 - C111)X3. (3)

Вириальные коэффициенты B111 и C111 чистого водорода получены на основе стандартных справочных p, \upsilon , T [2], которые аппроксимированы вириальным уравнением состояния [3]

Z_{1} = \frac{P\upsilon_{1}}{RT} = 1 + \frac{B_{11}}{\upsilon_{1}} + \frac{C_{111}}{\upsilon_{1}^{2}} . (4)

Область действия уравнения состояния (1) не выходит за границы действия уравнения состояния чистого водорода (4).

Температурная зависимость второго вириального коэффициента водорода представлена полиномом

B_{11} = \sum_{i = 1}^{2} b_{1_{j}}\tau^{- n_{j}} , (5)

где \tau = \frac{T}{100} K .

Третий вириальный коэффициент принят постоянным и не зависящим от температуры. Коэффициенты и показатели степеней полинома (5), а также значение коэффициента C111 приведены в таблице 1.

Таблица 1

Коэффициенты и показатели степеней полиномов (5) для вириальных коэффициентов водорода

j nj b_{1_{j}} , см3/моль C_{1_{j}} , (см3/моль)2
1 0 17,35 301,9
2 2 -21,84 -

Для водяного пара использовано уравнение

Z_{2} = \frac{P\upsilon_{2}}{RT} = 1 + \frac{B_{22}}{\upsilon_{2}} , (6)

в котором

B_{22} = \sum_{i = 1}^{5} b_{2_{j}}\tau^{- n_{j}} . (7)

Коэффициенты и показатели степеней полинома (7) приведены в таблице 2.

Таблица 2

Коэффициенты и показатели степеней полинома (7) для B22 водяного пара

j nj b_{2_{j}} , см3/моль
1 1 197,258
2 2 -4018,29
3 5 -323492
4 6 1,39840·106
5 7 -2,89960·106

Смешанные вириальные коэффициенты B12 и C112 рассчитаны описанным в [1] модельным методом без учета квантовых поправок и представлены полиномами (8) и (9):

B_{12} = \sum_{j = 1}^{5} b_{j}\tau^{- n_{j}} , (8)

C_{112} = \sum_{j = 1}^{4} C_{j}\tau^{- m_{j}} . (9)

Коэффициенты и показатели степеней в формулах (8) и (9) приведены в таблице 3.

Таблица 3

Коэффициенты и показатели степеней полиномов (8) и (9) для смешанных вириальных коэффициентов

j nj b_{2_{j}} , см3/моль mj C_{1_{j}} , (см3/моль)2
1 0 16,58284 0 187,7750
2 1 -9,14095 1 299,6223
3 2 -81,24099 2 -574,9098
4 3 82,53793 3 562,4506
5 4 -43,23610 - -

Равновесную мольную концентрацию Xр определяют наряду с мольным объемом \upsilon влажного водорода в состоянии фазового равновесия путем совместного решения уравнений состояния и растворимости.

Равновесную массовую концентрацию вычисляют по формуле

C_{\text{равн}.} = \frac{X_{\text{р}}M_{2}}{(M_{1} - (\text{М}_{2} - \text{М}_{1})X_{\text{р}})} , (10)

где M1 = 2,0158 г/моль, M2 = 18,0152 г/моль — мольные массы водорода и воды.

Относительную влажность водорода вычисляют по формуле

\phi = \frac{X}{X_{\text{р}}} . (11)

Мольную массу влажного водорода вычисляют по формуле

M = M_{1} - (M_{2} - M_{1})\phi X_{\text{р}} . (12)

Мольный объем влажного водорода определяют решением уравнения состояния (1) способом Кардано.

Мольные энтальпию, энтропию и изобарную теплоемкость влажного водорода вычисляют по формулам:

h = h_{1}^{0}(1 - \phi X_{\text{р}}) + h_{2}^{0}\phi X_{\text{р}} + \frac{RT}{\upsilon} (B - T \frac{\delta B}{\delta T}) + \frac{RT}{2\upsilon^{2}} (2C - T \frac{\delta C}{\delta T}) , (13)

формула (14)

формула (15)

где h_{1}^{0} , h_{2}^{0} , C_{\text{р}_{1}}^{0} , C_{\text{р}_{2}}^{0} — идеально-газовые энтальпии и изобарные теплоемкости;

S_{T_{1}}^{0} , S_{T_{2}}^{0} — стандартные энтропии (при давлении Pст = 101,325 кПа) водорода и водяного пара.

Значения идеально-газовых функций компонентов (i = 1 — водород, i = 2 — водяной пар) вычисляют по формулам:

h_{i}^{0} = \int_{T_{0}}^{T} C_{\text{р}_{i}}^{0}dT + h_{0_{i}} , (16)

S_{T_{i}}^{0} = \int_{T_{0}}^{T} \frac{C_{\text{р}_{i}}^{0}}{T} dT + S_{0_{i}} , (17)

в которых идеально-газовые изобарные теплоемкости компонентов представлены полиномами [3]:

\frac{C_{\text{р}_{1}}^{0}}{R} = \sum_{j = 1}^{10} c_{1_{j}}\tau^{n_{j}} , (18)

\frac{C_{\text{р}_{2}}^{0}}{R} = \sum_{j = 1}^{4} c_{2_{j}}\tau^{m_{j}} , (19)

где коэффициенты и показатели степеней полиномов (16) - (19) представлены в таблицах 4 и 5 соответственно.

Таблица 4

Константы формул (16) и (17) для идеально-газовых функций водорода и водяного пара (при температуре T0 = 100)

i h0, Дж/моль S0, Дж/моль·К
1 3971,9 113,56
2 50676 148,80

Таблица 5

Коэффициенты и показатели степеней полиномов (18) и (19) для идеально-газовой изобарной теплоемкости водорода и водяного пара

j nj C_{1_{j}} mj C_{2_{j}}
1 0 5,949927 0 4,00706806
2 3 -0,9207329·10-1 2 -0,822462863·10-3
3 4 -0,3513302·10-1 5 0,324333221·10-3
4 5 -0,5058342·10-2 6 -0,500436516·10-4
5 6 0,2637903·10-3 - -
6 -1 -6,433286 - -
7 -3 1,617990·10-1 - -
8 -4 -2,655417·10-1 - -
9 -5 1,855330·10-1 - -
10 -6 -4920436 - -

Парциальное давление водяного пара, массовое влагосодержание и абсолютную влажность водорода вычисляют по формулам:

\overline{P_{2}} = \phi X_{\text{р}}RT \frac{1 + \phi X_{\text{р}} \frac{B_{22}}{\upsilon}}{\upsilon} , (20)

d = \frac{M_{2}\phi X_{\text{р}}}{M_{1}(1 - \phi X_{\text{р}})} . (21)

\alpha = \frac{M_{2}\phi X_{\text{р}}}{\upsilon} . (22)

В таблице А.1 (приложение А) представлены стандартные справочные данные о равновесной мольной концентрации, рассчитанные по формуле (10). В таблице А.2 (приложение А) приведены стандартные справочные данные о равновесной массовой концентрации водяного пара во влажном водороде. В таблице А.3 (приложение А) представлены стандартные справочные данные о термодинамических свойствах влажного водорода.

4 Оценка погрешностей расчетных значений

Оценка погрешностей расчетных значений приведена в соответствии с ГОСТ Р 8.736.

Оценку погрешностей расчетных значений вычисляют по формулам, приведенным в [1] для мольных величин. Относительные погрешности удельных и мольных термодинамических свойств практически одинаковы, поскольку относительные погрешности мольной массы влажного водорода меньше 0,01%.

В таблицах Б.1 - Б.8 (приложение Б) представлены относительные погрешности стандартных справочных данных о равновесной концентрации водяного пара и термодинамических свойствах влажного водорода, рассчитанные при доверительной вероятности 95%.

В приложении В приведены отклонения расчетных значений равновесной мольной концентрации водяного пара во влажном водороде от экспериментальных [5], [6], а также доверительные интервалы расчетных значений и погрешности экспериментальных данных [5] (экспериментальная погрешность данных [6], которые получены при положительных температурах, не указана).

Приложение А (обязательное)

ТАБЛИЦЫ СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ О РАВНОВЕСНЫХ МОЛЬНОЙ И МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИЯХ ВОДЯНОГО ПАРА ВО ВЛАЖНОМ ВОДОРОДЕ И О ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ВЛАЖНОГО ВОДОРОДА

Таблица А.1

Стандартные справочные данные о равновесной мольной концентрации водяного пара во влажном водороде

T, КXр106 при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2001,63220,33060,16790,08660,04600,0326--
22026,6275,3812,7251,3980,7350,5144,4040,339
240273,4255,1627,8714,247,4225,1544,0233,346
2601952,5395,37199,49101,5552,6136,3128,1723,30
2809937,01999,31007,1511,03263,04180,41139,13114,38
300354507127,13586,61816,3931,3636,4488,0400,6
32010581721265106935406,02764188314431179
3402731005491427600139397108483136933010
3606241191259476330031945162601103184166848
380-2616031316346642933771228781743014161
400-49868525193312733064719438033333727055

Таблица А.2

Стандартные справочные данные о равновесной массовой концентрации водяного пара во влажном водороде

T, КCравн.106 при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
20014,5852,9551,5010,7740,4110,291--
220237,9248,0924,3512,496,574,593,613,03
2402438,3492,7249,0127,266,346,136,029,9
260172703522,41780,0906,8470,0324,4251,7208,2
2808231517589892945,492346,2161012421021,3
30024725060223031170160008260566043403570
320514000162600880904633024170165801275010440
34077050034179020234011216060130415803206026270
360936900562900376500227700128700906007050058000
380-760000575300388700238000173000136800113800
400-898900750600566000382100290500235600199000

Таблица А.3

Стандартные справочные данные о термодинамических свойствах влажного нормального водорода

\phi M \upsilon h S cр \overline{P_{2}} d \alpha
T = 200 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,0158 8255,1 3221,2 64,962 13,54 0,000 0,003 0,000
0,4 2,0158 8255,1 3221,2 64,962 13,54 0,000 0,006 0,000
0,6 2,0158 8255,1 3221,2 64,962 13,54 0,000 0,009 0,000
0,8 2,0158 8255,1 3221,2 64,961 13,54 0,000 0,012 0,000
1,0 2,0158 8255,0 3221,2 64,961 13,54 0,000 0,015 0,000
T = 220 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,0159 9080,2 3494,5 66,262 13,78 0,001 0,048 0,000
0,4 2,0160 9079,8 3494,4 66,259 13,78 0,001 0,095 0,000
0,6 2,0161 9079,4 3494,4 66,257 13,78 0,002 0,143 0,000
0,8 2,0161 9079,0 3494,4 66,254 13,78 0,002 0,190 0,000
1,0 2,0162 9078,6 3494,4 66,252 13,78 0,003 0,238 0,000
T = 240 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,0167 9901,5 3771,8 67,446 13,97 0,005 0,489 0,000
0,4 2,0175 9897,2 3771,5 67,420 13,96 0,011 0,978 0,000
0,6 2,0184 9892,9 3771,1 67,394 13,96 0,016 1,466 0,000
0,8 2,0193 9888,6 3770,8 67,368 13,95 0,022 1,955 0,000
1,0 2,0202 9884,4 3770,5 67,342 13,95 0,027 2,444 0,000
T = 260 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,0221 10698 4049,9 68,406 14,08 0,039 3,509 0,000
0,4 2,0284 10665 4046,6 68,215 14,04 0,078 7,021 0,001
0,6 2,0346 10632 4043,4 68,023 13,99 0,118 10,54 0,001
0,8 2,0409 10599 4040,1 67,883 13,95 0,157 14,05 0,001
1,0 2,0472 10566 4036,9 67,643 13,91 0,196 17,57 0,002
T = 280 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,0476 11377 4316,0 68,666 14,02 0,199 17,80 0,002
0,4 2,0794 11203 4295,8 67,703 13,81 0,397 35,66 0,003
0,6 2,1112 11034 4276,2 66,765 13,60 0,596 53,60 0,005
0,8 2,1430 10870 4257,2 65,853 13,41 0,794 71,61 0,006
1,0 2,1748 10711 4238,7 64,965 13,21 0,992 89,70 0,008
T = 280 К, P = 0,5 МПа
0,2 2,0222 2309,7 4334,3 62,829 14,20 0,199 3,575 0,002
0,4 2,0286 2302,4 4330,1 62,651 14,16 0,399 7,153 0,003
0,6 2,0350 2295,1 4325,9 62,474 14,11 0,598 10,73 0,005
0,8 2,0414 2288,0 4321,7 62,297 14,07 0,797 14,32 0,006
1,0 2,0478 2280,8 4317,6 62,121 14,03 0,996 17,90 0,008
T = 280 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,0190 1160,3 4338,7 60,058 14,24 0,200 1,800 0,002
0,4 2,0222 1158,4 4336,6 59,973 14,21 0,400 3,602 0,003
0,6 2,0255 1156,6 4334,4 59,888 14,19 0,600 5,404 0,005
0,8 2,0287 1154,7 4332,3 59,803 14,17 0,800 7,206 0,006
1,0 2,0319 1152,9 4330,2 59,718 14,15 1,000 9,010 0,008
T = 300 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,1292 11722 4536,0 67,178 13,57 0,708 63,82 0,005
0,4 2,2427 11128 4458,3 64,036 12,90 1,416 128,5 0,010
0,6 2,3561 10592 4388,2 61,183 12,29 2,124 194,2 0,015
0,8 2,4695 10106 4324,4 58,584 11,74 2,831 260,9 0,020
1,0 2,5830 9661,6 4266,2 56,207 11,24 3,538 328,5 0,026
T = 300 К, P = 0,5 МПа
0,2 2,0386 2454,4 4606,1 63,349 14,17 0,710 12,76 0,005
0,4 2,0614 2427,2 4588,4 62,713 14,01 1,420 25,55 0,010
0,6 2,0842 2400,6 4571,0 62,089 13,86 2,130 38,38 0,015
0,8 2,1070 2374,6 4553,9 61,476 13,72 2,839 51,25 0,021
1,0 2,1298 2349,2 4537,3 60,874 13,57 3,547 64,15 0,026
T = 300 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,0273 1237,7 4617,6 60,821 14,25 0,713 6,415 0,005
0,4 2,0388 1230,8 4608,5 60,514 14,18 1,425 12,84 0,010
0,6 2,0502 1223,9 4599,5 60,209 14,10 2,137 19,27 0,015
0,8 2,0617 1217,0 4590,5 59,906 14,02 2,849 25,72 0,021
1,0 2,0732 1210,3 4581,7 59,606 13,95 3,560 32,17 0,026
T = 300 К, P = 2,0 МПа
0,2 2,0216 624,32 4627,2 58,115 14,32 0,718 3,248 0,005
0,4 2,0274 622,53 4622,5 57,968 14,28 1,435 6,498 0,010
0,6 2,0332 620,74 4617,9 57,820 14,24 2,152 9,750 0,016
0,8 2,0390 618,97 4613,2 57,673 14,20 2,868 13,00 0,021
1,0 2,0449 617,20 4608,6 57,526 14,16 3,584 16,26 0,026
T = 320 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,3544 11307 4635,7 62,019 12,35 2,114 193,2 0,014
0,4 2,6930 9884,4 4430,8 54,787 10,84 4,225 395,0 0,029
0,6 3,0316 8779,6 4271,6 49,139 9,66 6,334 605,9 0,043
0,8 3,3702 7896,6 4144,2 44,606 8,73 8,441 826,5 0,057
1,0 3,7088 7174,6 4040,0 40,887 7,97 10,55 1058 0,072
T = 320 К, P = 0,5 МПа
0,2 2,0838 2560,8 4849,1 62,995 13,92 2,119 38,17 0,014
0,4 2,1519 2479,8 4790,8 61,172 13,49 4,236 76,67 0,029
0,6 2,2199 2403,7 4736,0 59,453 13,09 6,349 115,5 0,043
0,8 2,2880 2332,1 4684,5 57,830 12,71 8,460 154,7 0,057
1,0 2,3560 2264,6 4635,9 56,297 12,35 10,57 194,2 0,072
T = 320 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,0500 1305,3 4882,2 61,126 14,15 2,125 19,15 0,014
0,4 2,0842 1283,8 4851,3 60,216 13,93 4,247 38,39 0,029
0,6 2,1158 1263,0 4821,5 59,331 13,71 6,367 57,71 0,043
0,8 2,1527 1242,9 4792,5 58,472 13,50 8,484 77,11 0,058
1,0 2,1869 1223,4 4764,5 57,637 13,29 10,60 96,60 0,072
T = 320 К, P = 2,0 МПа
0,2 2,0331 661,82 4903,2 58,744 14,29 2,137 9,675 0,014
0,4 2,0504 656,22 4887,2 58,299 14,17 4,271 19,37 0,029
0,6 2,0677 650,71 4871,4 57,860 14,05 6,402 29,09 0,043
0,8 2,0850 645,97 4855,8 57,426 13,94 8,531 38,83 0,058
1,0 2,1023 639,97 4840,5 56,998 13,83 10,66 48,58 0,072
T = 320 К, P = 4,0 МПа
0,2 2,0246 336,08 4922,3 56,106 14,38 2,160 4,943 0,015
0,4 2,0335 334,61 4913,9 55,889 14,32 4,317 9,892 0,029
0,6 2,0423 333,16 4905,5 55,674 14,26 6,471 14,85 0,044
0,8 2,0512 331,71 4897,3 55,459 14,20 8,623 19,80 0,059
1,0 2,0600 330,28 4889,1 55,246 14,14 10,77 24,77 0,073
T = 320 К, P = 6,0 МПа
0,2 2,0218 226,91 4936,2 54,498 14,44 2,183 3,367 0,015
0,4 2,0279 226,23 4930,4 54,356 14,40 4,362 6,737 0,030
0,6 2,0339 225,55 4924,6 54,213 14,36 6,539 10,11 0,044
0,8 2,0399 224,88 4918,9 54,071 14,31 8,713 13,48 0,059
1,0 2,0459 224,22 4913,2 53,930 14,27 10,88 16,86 0,074
T = 320 К, P = 8,0 МПа
0,2 2,0204 172,21 4948,9 53,340 14,48 2,205 2,580 0,015
0,4 2,0250 171,82 4944,4 53,234 14,45 4,407 5,161 0,030
0,6 2,0296 171,42 4940,0 53,127 14,42 6,606 7,743 0,045
0,8 2,0343 171,03 4935,5 53,021 14,39 8,802 10,33 0,060
1,0 2,0389 170,64 4931,1 52,914 14,36 11,00 12,91 0,075
T = 320 К, P = 10,0 МПа
0,2 2,0196 139,36 4961,3 52,434 14,52 2,227 2,107 0,015
0,4 2,0233 139,10 4957,6 52,349 14,50 4,451 4,215 0,030
0,6 2,0271 138,84 4953,9 52,264 14,47 6,671 6,325 0,045
0,8 2,0309 138,58 4950,2 52,179 14,44 8,889 8,435 0,060
1,0 2,0347 138,32 4946,5 52,094 14,42 11,10 10,55 0,075
T = 340 К, P = 0,1 МПа
0,2 2,8897 9786,9 4536,5 51,963 10,15 5,453 516,3 0,035
0,4 3,7636 7512,6 4182,2 40,824 7,87 10,89 1096 0,070
0,6 4,6375 6094,5 3961,0 33,826 6,46 16,33 1751 0,104
0,8 5,5114 5125,5 3809,6 29,012 5,50 21,75 2498 0,139
1,0 6,3852 4421,1 3699,4 25,493 4,81 27,18 3358 0,174
T = 340 К, P = 0,5 МПа
0,2 2,1915 2586,8 5023,9 60,963 13,29 5,470 99,24 0,035
0,4 2,3672 2394,5 4874,4 56,799 12,33 10,93 200,7 0,070
0,6 2,5430 2228,8 4745,3 53,190 11,50 16,37 304,5 0,105
0,8 2,7187 2084,4 4632,9 50,036 10,79 21,80 410,7 0,140
1,0 2,8944 1957,6 4533,9 47,256 10,16 27,23 519,3 0,175
T = 340 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,1041 1350,8 5110,2 60,537 13,83 5,483 49,61 0,035
0,4 2,1924 1296,3 5025,5 58,309 13,29 10,95 99,76 0,070
0,6 2,2807 1246,0 4947,3 56,242 12,79 16,41 150,5 0,105
0,8 2,3691 1199,4 4874,8 54,323 12,33 21,86 201,8 0,140
1,0 2,4574 1156,2 4807,5 52,536 11,90 27,29 253,7 0,175
T = 340 К, P = 2,0 МПа
0,2 2,0604 693,49 5160,4 58,901 14,14 5,508 24,98 0,035
0,4 2,1050 678,76 5114,8 57,771 13,85 11,00 50,11 0,070
0,6 2,1496 664,63 5070,9 56,682 13,57 16,49 75,37 0,105
0,8 2,1942 651,07 5028,8 55,633 13,30 21,95 100,8 0,141
1,0 2,2388 638,05 4988,4 54,624 13,04 27,41 126,3 0,176
T = 340 К, P = 4,0 МПа
0,2 2,0385 354,28 5195,2 56,633 14,32 5,557 12,72 0,035
0,4 2,0613 350,36 5170,9 56,073 14,16 11,10 25,48 0,071
0,6 2,0840 346,51 5147,2 55,523 14,01 16,63 38,28 0,106
0,8 2,1068 342,75 5123,9 54,982 13,87 22,15 51,11 0,142
1,0 2,1295 339,07 5101,1 54,452 13,72 27,65 63,98 0,177
T = 340 К, P = 6,0 МПа
0,2 2,0313 239,60 5214,8 55,147 14,40 5,605 8,644 0,036
0,4 2,0467 237,78 5198,0 54,776 14,29 11,20 17,30 0,072
0,6 2,0622 235,98 5181,5 54,409 14,19 16,77 25,98 0,107
0,8 2,0776 234,22 5165,2 54,046 14,08 22,34 34,68 0,143
1,0 2,0931 232,47 5149,1 53,688 13,98 27,89 43,39 0,179
T = 340 К, P = 8,0 МПа
0,2 2,0276 181,96 5230,8 54,048 14,45 5,652 6,606 0,036
0,4 2,0394 180,89 5217,8 53,771 14,37 11,29 13,22 0,072
0,6 2,0513 179,84 5204,9 53,496 14,29 16,91 19,85 0,108
0,8 2,0631 178,80 5192,2 53,223 14,21 22,52 26,48 0,144
1,0 2,0749 177,77 5179,6 52,951 14,13 28,12 33,13 0,180
T = 340 К, P = 10,0 МПа
0,2 2,0254 147,27 5245,3 53,179 14,49 5,698 5,384 0,036
0,4 2,0351 146,57 5234,6 52,957 14,43 11,38 10,77 0,073
0,6 2,0447 145,87 5223,9 52,736 14,36 17,05 16,17 0,109
0,8 2,0543 145,18 5213,4 52,516 14,30 22,71 21,57 0,145
1,0 2,0640 144,49 5202,9 52,298 14,23 28,35 26,98 0,182
T = 360 К, P = 0,1 МПа
0,2 4,0129 7460,1 4257,6 38,946 7,42 12,45 1275 0,075
0,4 6,0100 4976,7 3844,4 27,172 5,08 24,88 2973 0,150
0,6 8,0071 3730,1 3636,4 21,179 3,92 37,28 5350 0,226
0,8 10,0042 2979,5 3510,7 17,521 3,23 49,70 8912 0,302
1,0 12,0013 2477,5 3426,1 15,036 2,78 62,15 14839 0,378
T = 360 К, P = 0,5 МПа
0,2 2,4188 2481,0 5076,3 56,378 12,10 12,54 230,9 0,076
0,4 2,8218 2126,1 4781,6 48,959 10,42 25,02 474,1 0,151
0,6 3,2249 1859,7 4560,1 43,357 9,17 37,47 730,6 0,227
0,8 3,6279 1652,3 4387,4 38,978 8,21 49,87 1001 0,303
1,0 4,0309 1486,3 4248,8 35,459 7,44 62,24 1288 0,379
T = 360 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,2184 1356,2 5265,0 58,438 13,16 12,57 114,6 0,076
0,4 2,4209 1242,5 5076,5 53,950 12,10 25,09 232,2 0,152
0,6 2,6235 1146,3 4916,7 50,132 11,20 37,56 352,8 0,228
0,8 2,8260 1063,8 4779,6 46,849 10,43 49,98 476,7 0,303
1,0 3,0286 992,33 4660,6 43,994 9,77 62,36 603,9 0,379
T = 360 К, P = 2,0 МПа
0,2 2,1180 713,93 5377,3 58,236 13,79 12,62 57,47 0,076
0,4 2,2202 680,97 5268,2 55,792 13,17 25,19 115,7 0,152
0,6 2,3225 650,89 5168,6 53,551 12,61 37,70 174,6 0,228
0,8 2,4247 623,33 5077,2 51,490 12,10 50,17 234,4 0,305
1,0 2,5269 597,98 4993,0 49,591 11,63 62,59 294,9 0,381
T = 360 К, P = 4,0 МПа
0,2 2,0678 369,44 5446,6 56,721 14,14 12,71 29,16 0,077
0,4 2,1199 360,33 5386,6 55,464 13,80 25,37 58,51 0,153
0,6 2,1719 351,65 5329,4 54,260 13,48 37,98 88,05 0,230
0,8 2,2239 343,38 5274,8 53,108 13,18 50,54 117,8 0,307
1,0 2,2760 335,47 5222,6 52,006 12,89 63,04 147,7 0,384
T = 360 К, P = 6,0 МПа
0,2 2,0511 250,87 5478,7 55,487 14,28 12,80 19,76 0,077
0,4 2,0864 246,60 5436,7 54,644 14,04 25,56 39,61 0,154
0,6 2,1217 242,47 5396,1 53,825 13,82 38,25 59,54 0,232
0,8 2,1570 238,47 5356,7 53,030 13,60 5090 79,57 0,309
1,0 2,1923 234,60 5318,5 52,258 13,39 63,49 99,68 0,386
T = 360 К, P = 8,0 МПа
0,2 2,0427 190,86 5501,2 54,514 14,36 12,89 15,07 0,078
0,4 2,0697 188,36 5468,6 53,880 14,18 25,73 30,19 0,156
0,6 2,0966 185,92 5436,7 53,259 14,00 38,52 45,36 0,233
0,8 2,1235 183,54 5405,6 52,652 13,83 51,25 60,58 0,311
1,0 2,1505 181,22 5375,2 52,058 13,66 63,92 75,86 0,389
T = 360 К, P = 10,0 МПа
0,2 2,0377 154,62 5519,9 53,719 14,41 12,98 12,26 0,078
0,4 2,0596 152,96 5492,9 53,210 14,27 25,91 24,55 0,157
0,6 2,0815 151,34 5466,5 52,709 14,12 38,78 36,87 0,235
0,8 2,1034 149,74 5440,5 52,217 13,98 51,59 49,23 0,313
1,0 2,1254 148,18 5415,1 51,733 13,84 64,35 61,62 0,392
T = 380 К, P = 0,5 МПа
0,2 2,8529 2219,7 4968,7 49,030 10,32 26,01 493,4 0,149
0,4 3,6900 1717,9 4525,6 38,823 8,08 51,88 1044 0,298
0,6 4,5271 1396,3 4245,2 32,333 6,68 77,63 1664 0,447
0,8 5,3642 1176,7 4051,4 27,834 5,72 103,3 2365 0,597
1,0 6,2013 1016,0 3909,0 24,525 5,04 128,9 3166 0,748
T = 380 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,4370 1302,6 5303,3 54,274 12,03 26,11 241,6 0,149
0,4 2,8582 1110,1 4965,9 46,926 10,32 52,06 496,7 0,299
0,6 3,2794 966,93 4714,4 41,427 9,06 77,86 766,4 0,449
0,8 3,7006 856,17 4519,5 37,157 8,09 103,5 1052 0,599
1,0 4,1219 767,91 4363,7 33,744 7,33 129,1 1355 0,749
T = 380 К, P = 2,0 МПа
0,2 2,2284 715,88 5522,6 56,317 13,14 26,22 120,3 0,150
0,4 2,4409 653,33 5303,9 54,828 12,03 52,27 244,0 0,300
0,6 2,6535 600,74 5119,7 48,036 11,11 78,16 371,0 0,450
0,8 2,8661 555,91 4962,4 44,791 10,33 103,9 501,6 0,601
1,0 3,0786 517,22 4826,3 41,984 9,66 129,5 635,9 0,752
T = 380 К, P = 4,0 МПа
0,2 2,1239 379,31 5657,8 56,144 13,79 26,40 60,77 0,151
0,4 2,2319 360,85 5529,3 53,646 13,14 52,62 122,4 0,302
0,6 2,3400 344,08 5412,5 51,391 12,56 78,67 184,8 0,453
0,8 2,4481 328,78 5305,7 49,328 12,03 104,5 248,2 0,605
1,0 2,5561 314,76 5207,6 47,433 11,55 130,3 312,4 0,756
T = 380 К, P = 6,0 МПа
0,2 2,0890 259,64 5714,2 55,341 14,03 26,56 41,08 0,152
0,4 2,1622 250,79 5622,3 53,647 13,57 52,94 82,54 0,304
0,6 2,2354 242,51 5536,3 52,055 13,15 79,14 124,4 0,456
0,8 2,3086 234,76 5455,4 50,558 12,75 105,2 166,6 0,608
1,0 2,3818 227,47 5379,4 49,149 12,38 131,0 209,2 0,761
T = 380 К, P = 8,0 МПа
0,2 2,0716 198,30 5749,6 54,601 14,17 26,72 31,26 0,153
0,4 2,1273 193,06 5677,4 53,313 13,81 53,25 62,75 0,306
0,6 2,1831 188,08 5608,6 52,082 13,47 79,60 94,45 0,459
0,8 2,2389 183,35 5543,2 50,909 13,15 105,8 126,4 0,612
1,0 2,2947 178,84 5480,8 49,789 12,85 131,8 158,5 0,765
T = 380 К, P = 10,0 МПа
0,2 2,0611 160,99 5776,3 53,945 14,26 26,87 25,38 0,154
0,4 2,1064 157,50 5716,3 52,904 13,96 53,55 50,91 0,308
0,6 2,1517 154,15 5658,7 51,901 13,68 80,06 76,59 0,461
0,8 2,1971 150,93 5603,4 50,936 13,41 106,4 102,4 0,615
1,0 2,2424 147,84 5550,2 50,006 13,16 132,5 128,4 0,770
T = 400 К, P = 0,5 МПа
0,2 3,6115 1844,6 4723,4 40,005 8,25 49,53 990,1 0,270
0,4 5,2073 1277,0 4200,4 28,870 5,86 98,71 2227 0,540
0,6 6,8030 974,56 3920,5 22,876 4,62 147,7 3816 0,813
0,8 8,3987 786,23 3745,1 19,107 3,87 196,6 5932 1,088
1,0 9,9945 657,30 3624,1 16,505 3,38 245,7 8890 1,368
T = 400 К, P = 1,0 МПа
0,2 2,8220 1183,5 5200,1 48,011 10,46 49,91 474,2 0,272
0,4 3,6281 919,52 4714,7 38,246 8,24 99,39 1002 0,544
0,6 4,4343 751,12 4404,0 31,974 6,85 148,5 1591 0,818
0,8 5,2404 634,18 4187,4 27,596 5,90 197,4 2256 1,093
1,0 6,0466 548,13 4027,2 24,362 5,22 246,0 3010 1,369
T = 400 К, P = 2,0 МПа
0,2 2,4232 692,52 5563,0 52,795 12,12 50,20 233,5 0,273
0,4 2,8307 592,41 5195,9 45,834 10,45 99,93 479,6 0,547
0,6 3,2381 517,36 4920,0 40,587 9,21 149,2 739,2 0,822
0,8 3,6456 458,97 4704,6 36,489 8,25 198,1 1014 1,097
1,0 4,0530 412,20 4531,5 33,199 7,50 246,7 1304 1,373
T = 400 К, P = 4,0 МПа
0,2 2,2229 381,10 5803,6 54,520 13,20 50,54 117,2 0,175
0,4 2,4300 348,44 5565,2 50,282 12,12 100,6 237,5 0,551
0,6 2,6371 320,87 5363,6 46,686 11,21 150,2 361,1 0,827
0,8 2,8442 297,27 5190,6 43,599 10,45 199,3 488,0 1,103
1,0 3,0513 276,84 5040,4 40,921 9,79 247,9 618,4 1,380
T = 400 К, P = 6,0 МПа
0,2 2,1560 264,45 5902,2 54,486 13,62 50,83 78,99 0,277
0,4 2,2961 248,19 5725,2 51,464 12,82 101,1 159,4 0,544
0,6 2,4363 233,79 5567,9 48,774 12,11 151,0 241,2 0,831
0,8 2,5765 220,93 5427,3 46,365 11,49 200,3 324,6 1,109
1,0 2,7166 209,38 5300,6 44,196 10,94 249,1 409,4 1,387
T = 400 К, P = 8,0 МПа
0,2 2,1225 203,36 5960,3 54,132 13,84 51,09 59,99 0,278
0,4 2,2292 193,55 5818,5 51,787 13,21 101,7 120,8 0,557
0,6 2,3358 184,62 5689,2 49,642 12,63 151,7 182,4 0,836
0,8 2,4425 176,46 5570,7 47,677 12,11 201,3 244,9 1,115
1,0 2,5492 168,98 5461,8 45,869 11,64 250,4 308,2 1,394
T = 400 К, P = 10,0 МПа
0,2 2,1024 165,78 6001,3 53,713 13,99 51,35 48,62 0,280
0,4 2,1889 159,16 5882,3 51,795 13,46 102,2 97,78 0,560
0,6 2,2755 153,04 5771,9 50,012 12,97 152,5 147,5 0,840
0,8 2,3621 147,36 5669,3 48,353 12,52 202,3 197,7 1,120
1,0 2,4487 142,07 5573,6 46,805 12,11 251,5 248,5 1,401

Приложение Б (обязательное)

ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ СТАНДАРТНЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ О РАВНОВЕСНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВАХ ВЛАЖНОГО ВОДОРОДА

Таблица Б.1

Относительные погрешности стандартных справочных данных равновесной мольной концентрации паров, льда и воды в нормальном водороде

T, К\delta_{\text{х}} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,010,070,140,280,540,78--
2200,010,050,100,190,370,540,690,84
2400,010,030,070,130,260,380,490,59
2600,010,020,050,100,190,270,350,43
2800,010,020,040,070,140,210,280,34
3000,010,020,030,060,120,180,250,31
3200,010,010,030,060,120,180,240,30
3400,010,010,030,060,120,190,250,32
3600,010,010,030,060,130,200,270,35
380-0,010,030,060,130,200,270,35
400-0,010,020,060,130,200,280,36

Таблица Б.2

Относительные погрешности стандартных справочных данных об объеме влажного нормального водорода

T, К\delta_{v} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,05-------
2200,05-------
2400,05-------
2600,05-------
2800,050,050,05-----
3000,050,050,050,05----
3200,050,050,050,050,050 050,050 05
3400,040,050,050,050,050,050,050,05
3600,060,050,050,050,050,050,050,05
380-0,050,050,050,050,050,050,05
400-0,090,060,050,050,050,050,05

Таблица Б.3

Относительные погрешности стандартных справочных данных об энтальпии влажного нормального водорода

T, К\delta_{h} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,02-------
2200,02-------
2400,02-------
2600,02-------
2800,020,020,02-----
3000,020,010,010 02----
3200,020,010,010,010,010,010,010,01
3400,030,020,010,010,010,010,010,01
3600,050,030,020,020,020,020,020,02
380-0,040,030,020,020,020,020,02
400-0,060,050,040,030,030,040,04

Таблица Б.4

Относительные погрешности стандартных справочных данных об энтропии влажного нормального водорода

T, К\delta_{s} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,04-------
2200,04-------
2400,04-------
2600,04-------
2800,040,040,04-----
3000,040,040,040,04----
3200,030,040,040,040,040,040,040,04
3400,030,040,040,040,040,040,040,04
3600,030,030,040,040,040,040,040,04
380-0,030,030,040,040,040,040,04
400-0,040,030,030,040,040,040,04

Таблица Б.5

Относительные погрешности стандартных справочных данных об изобарной теплоемкости влажного нормального водорода

T, К\delta_{c_{\text{р}}} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,5-------
2200,5-------
2400,5-------
2600,5-------
2800,50,50,5-----
3000,50,50,50,5----
3200,40,50,50,50,50,50,50,5
3400,40,50,50,50,50,50,50,5
3600,40,40,50,50,50,50,50,5
380-0,50,40,50,50,50,50,5
400-0,90,60,50,50,50,50,5

Таблица Б.6

Относительные погрешности стандартных справочных данных о парциальном давлении водяного пара во влажном нормальном водороде

T, К\delta_{P_{2}} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,05-------
2200,05-------
2400,05-------
2600,05-------
2800,050,050,06-----
3000,050,050,060,08----
3200,050,050,060,080,130,190,250,31
3400,040,050,060,080,130,190,250,32
3600,060,050,050,080,130,200,260,33
380-0,050,050,080,140,200,270,34
400-0,080,060,070,130,200,280,35

Таблица Б.7

Относительные погрешности стандартных справочных данных о массовом влагосодержании во влажном водороде

T, К\delta_{d} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,01-------
2200,01-------
2400,01-------
2600,01-------
2800,010,020,04-----
3000,010,020,030,06----
3200,010,010,030,060,120,180,240,30
3400,010,010,030,060,120,190,250,32
3600,010,010,030,060,130,200,260,34
380-0,010,030,060,130,210,280,35
400-0,010,030,060,140,210,290,37

Таблица Б.8

Относительные погрешности стандартных справочных данных об абсолютной влажности влажного нормального водорода

T, К\delta_{\alpha} , % при P, МПа
0,10,51,02,04,06,08,010,0
2000,05-------
2200,05-------
2400,05-------
2600,05-------
2800,050,050,06-----
3000,050,050,060,08----
3200,050,050,060,080,130,190,250,31
3400,040,050,060,080,130,190,260,32
3600,060,050,050,080,140,200,270,34
380-0,050,050,080,140,210,280,35
400-0,090,060,070,140,210,280,36

Приложение В (обязательное)

ОТКЛОНЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ РАВНОВЕСНОЙ МОЛЬНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДЯНОГО ПАРА ВО ВЛАЖНОМ ВОДОРОДЕ ОТ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ. ДОВЕРИТЕЛЬНЫЕ ИНТЕРВАЛЫ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ И ПОГРЕШНОСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Таблица В.1

Отклонения \delta_{X_{\text{р}}} = 100,(\chi_{\text{р}}^{\text{рас}} - \chi_{\text{р}}^{\text{экс}})/\chi_{\text{р}}^{\text{экс}}00 , %, расчетных значений равновесной мольной концентрации водяного пара во влажном водороде от экспериментальных [5], [6], относительные погрешности \chi_{\text{р}}^{\text{экс}} экспериментальных данных и доверительные интервалы \chi_{\text{р}}^{\text{рас}} расчетных значений

P, МПа\delta_{X_{\text{р}}}\chi_{\text{р}}^{\text{экс}}\chi_{\text{р}}^{\text{рас}}
t = -30 °C
0,2031,1411,50,01
5,072,0711,90,31
10,110,3511,90,56
t = -20 °C
0,203-3,624,50,01
2,530,813,80,14
5,070,495,30,26
10,1-0,5715,60,48
t = -10 °C
0,203-1,134,40,01
2,53-4,923,90,12
5,070,722,70,22
10,1-0,205,80,41
t = -2 °C
0,203-1,993,10,01
2,53-1,172,60,10
5,07-0,034,00,20
10,11,923,50,38
t = -37,8 °C
1,38-0,77-0,04
3,10-0,91-0,09
6,55-6,61-0,20
10,34-5,82-0,31
t = 50,0 °C
10,13-2,07-0,31
t = 93,3 °C
0,34-4,30-0,01
1,380,47-0,04
3,100,79-0,10
6,55-1,76-0,22
t = 148,9 °C
3,100,24-0,09
6,551,31-0,22
10,34-3,31-0,38

БИБЛИОГРАФИЯ

[1] ГСССД МР 99-93 Расчет термодинамических свойств влажных газов в диапазоне температур от 200...400 К и давлений 0,1 до 10 МПа
[2] ГСССД 169-94 Таблицы стандартных справочных данных. Влажный водород. Термодинамические свойства в диапазоне температур 200...400 К, давлений 0,1...10 МПа и относительной влажности 0,2...1,0
УДК 536.71:533.275:006.354ОКС 17.060
Ключевые слова: государственная система обеспечения единства измерений, влажный водород, термодинамические свойства в диапазоне температур от 200 до 400 К, давлений от 0,1 до 10 МПа и относительной влажности от 0,2 до 1,0