तरल एथिलीन घनत्व कैलकुलेटर

परिचय

तरल एथिलीन घनत्व कैलकुलेटर एक विशेष उपकरण है जो तापमान और दबाव इनपुट के आधार पर तरल एथिलीन का घनत्व सटीकता से निर्धारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। एथिलीन (C₂H₄) पेट्रोकेमिकल उद्योग में सबसे महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों में से एक है, जो प्लास्टिक, एंटीफ्रीज, और सिंथेटिक फाइबर सहित कई उत्पादों के लिए एक मौलिक निर्माण खंड के रूप में कार्य करता है। तरल एथिलीन का घनत्व समझना इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों, प्रक्रिया डिज़ाइन, भंडारण विचारों, और परिवहन लॉजिस्टिक्स के लिए महत्वपूर्ण है, जो पेट्रोकेमिकल उत्पादन से लेकर रेफ्रिजरेशन सिस्टम तक के उद्योगों में फैला हुआ है।

यह कैलकुलेटर तापमान (104K से 282K) और दबाव (1 से 100 बार) की एक श्रृंखला में तरल एथिलीन घनत्व का अनुमान लगाने के लिए सटीक थर्मोडायनामिक मॉडल का उपयोग करता है, जो इंजीनियरों, वैज्ञानिकों और उद्योग पेशेवरों को उनके अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय डेटा प्रदान करता है। तरल एथिलीन का घनत्व तापमान और दबाव के साथ महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होता है, जिससे सटीक गणनाएँ प्रणाली के डिज़ाइन और संचालन के लिए आवश्यक हो जाती हैं।

तरल एथिलीन घनत्व कैसे गणना की जाती है

गणितीय मॉडल

तरल एथिलीन का घनत्व एक संशोधित DIPPR (डिज़ाइन इंस्टीट्यूट फॉर फिजिकल प्रॉपर्टीज) सहसंबंध के साथ दबाव सुधार का उपयोग करके गणना की जाती है। यह दृष्टिकोण एथिलीन के तरल चरण क्षेत्र में सटीक घनत्व अनुमानों को प्रदान करता है।

संदर्भ दबाव पर तरल एथिलीन घनत्व की गणना के लिए मूल समीकरण है:

$\rho = A \cdot (1 - \frac{T}{T_c})^n - B \cdot T$

जहाँ:

$\rho$ = तरल एथिलीन का घनत्व (किग्रा/मी³)
$A$ = बेस घनत्व गुणांक (एथिलीन के लिए 700)
$T$ = तापमान (K)
$T_c$ = एथिलीन का महत्वपूर्ण तापमान (283.18K)
$n$ = गुणांक (एथिलीन के लिए 0.29683)
$B$ = तापमान गुणांक (एथिलीन के लिए 0.8)

दबाव प्रभावों को ध्यान में रखने के लिए, एक दबाव सुधार तत्व लागू किया गया है:

$\rho_P = \rho \cdot (1 + \kappa \cdot (P - P_{ref}))$

जहाँ:

$\rho_P$ = दबाव P पर घनत्व (किग्रा/मी³)
$\rho$ = संदर्भ दबाव पर घनत्व (किग्रा/मी³)
$\kappa$ = आइसोथर्मल संकुचनशीलता (तरल एथिलीन के लिए लगभग 0.00125 MPa⁻¹)
$P$ = दबाव (MPa)
$P_{ref}$ = संदर्भ दबाव (0.1 MPa या 1 बार)

मान्य रेंज और सीमाएँ

यह गणना मॉडल विशिष्ट रेंज के भीतर मान्य है:

तापमान: 104K से 282K (एथिलीन के तरल चरण को कवर करना)
दबाव: 1 से 100 बार

इन रेंज के बाहर, एथिलीन गैसीय या सुपरक्रिटिकल अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है, जिसके लिए विभिन्न गणना विधियों की आवश्यकता होती है। एथिलीन का महत्वपूर्ण बिंदु लगभग 283.18K और 50.4 बार पर है, जिसके पार एथिलीन एक सुपरक्रिटिकल तरल के रूप में मौजूद होता है।

कैलकुलेटर का उपयोग करने के लिए चरण-दर-चरण गाइड

इनपुट पैरामीटर

तापमान प्रविष्टि:
- तापमान मान को केल्विन (K) में दर्ज करें
- मान्य रेंज: 104K से 282K
- यदि आपके पास सेल्सियस (°C) में तापमान है, तो रूपांतरण करें: K = °C + 273.15
- यदि आपके पास फ़ारेनहाइट (°F) में तापमान है, तो रूपांतरण करें: K = (°F - 32) × 5/9 + 273.15
दबाव प्रविष्टि:
- दबाव मान को बार में दर्ज करें
- मान्य रेंज: 1 से 100 बार
- यदि आपके पास अन्य इकाइयों में दबाव है:
  - पीएसआई से: बार = पीएसआई × 0.0689476
  - केपीए से: बार = केपीए × 0.01
  - एमपीए से: बार = एमपीए × 10

परिणामों की व्याख्या करना

मान्य तापमान और दबाव मान दर्ज करने के बाद, कैलकुलेटर स्वचालित रूप से प्रदर्शित करेगा:

तरल एथिलीन घनत्व: किग्रा/मी³ में गणना की गई घनत्व मान
दृश्यता: चयनित दबाव पर तापमान के साथ घनत्व परिवर्तन को दर्शाने वाला ग्राफ

परिणामों को रिपोर्टों, अनुकरणों, या अन्य गणनाओं में उपयोग के लिए क्लिपबोर्ड पर कॉपी करने के लिए प्रदान किए गए बटन का उपयोग किया जा सकता है।

तापमान (K) 100 150 200 250 300

घनत्व (किग्रा/मी³) 200 300 400 500 600 700 800

10 बार 50 बार 100 बार दबाव 10 बार 50 बार 100 बार

उदाहरण गणनाएँ

यहाँ कुछ उदाहरण गणनाएँ हैं जो दिखाती हैं कि तापमान और दबाव के साथ घनत्व कैसे भिन्न होता है:

तापमान (K)	दबाव (बार)	घनत्व (किग्रा/मी³)
150	10	567.89
200	10	478.65
250	10	372.41
200	50	487.22
200	100	498.01

जैसा कि तालिका में दिखाया गया है, तरल एथिलीन का घनत्व तापमान बढ़ने के साथ (नियमित दबाव पर) घटता है और दबाव बढ़ने के साथ (नियमित तापमान पर) बढ़ता है।

विभिन्न प्रोग्रामिंग भाषाओं में कार्यान्वयन

यहाँ कई प्रोग्रामिंग भाषाओं में तरल एथिलीन घनत्व गणना का कोड कार्यान्वयन है:

1def calculate_ethylene_density(temperature_k, pressure_bar):
2    """
3    Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
4    
5    Args:
6        temperature_k (float): Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
7        pressure_bar (float): Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
8        
9    Returns:
10        float: Density of liquid ethylene in kg/m³
11    """
12    # Constants for ethylene
13    A = 700
14    Tc = 283.18  # Critical temperature in K
15    n = 0.29683
16    B = 0.8
17    kappa = 0.00125  # Isothermal compressibility in MPa⁻¹
18    P_ref = 0.1  # Reference pressure in MPa (1 bar)
19    
20    # Convert pressure from bar to MPa
21    pressure_mpa = pressure_bar / 10
22    
23    # Calculate density at reference pressure
24    rho_ref = A * (1 - temperature_k/Tc)**n - B * temperature_k
25    
26    # Apply pressure correction
27    rho = rho_ref * (1 + kappa * (pressure_mpa - P_ref))
28    
29    return rho
30
31# Example usage
32temp = 200  # K
33pressure = 50  # bar
34density = calculate_ethylene_density(temp, pressure)
35print(f"Liquid ethylene density at {temp}K and {pressure} bar: {density:.2f} kg/m³")
36

1/**
2 * Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
3 * 
4 * @param {number} temperatureK - Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
5 * @param {number} pressureBar - Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
6 * @returns {number} Density of liquid ethylene in kg/m³
7 */
8function calculateEthyleneDensity(temperatureK, pressureBar) {
9    // Constants for ethylene
10    const A = 700;
11    const Tc = 283.18;  // Critical temperature in K
12    const n = 0.29683;
13    const B = 0.8;
14    const kappa = 0.00125;  // Isothermal compressibility in MPa⁻¹
15    const P_ref = 0.1;  // Reference pressure in MPa (1 bar)
16    
17    // Convert pressure from bar to MPa
18    const pressureMPa = pressureBar / 10;
19    
20    // Calculate density at reference pressure
21    const rhoRef = A * Math.pow(1 - temperatureK/Tc, n) - B * temperatureK;
22    
23    // Apply pressure correction
24    const rho = rhoRef * (1 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
25    
26    return rho;
27}
28
29// Example usage
30const temp = 200;  // K
31const pressure = 50;  // bar
32const density = calculateEthyleneDensity(temp, pressure);
33console.log(`Liquid ethylene density at ${temp}K and ${pressure} bar: ${density.toFixed(2)} kg/m³`);
34

1' Excel VBA Function for Liquid Ethylene Density Calculation
2Function EthyleneDensity(TemperatureK As Double, PressureBar As Double) As Double
3    ' Constants for ethylene
4    Dim A As Double: A = 700
5    Dim Tc As Double: Tc = 283.18 ' Critical temperature in K
6    Dim n As Double: n = 0.29683
7    Dim B As Double: B = 0.8
8    Dim kappa As Double: kappa = 0.00125 ' Isothermal compressibility in MPa⁻¹
9    Dim P_ref As Double: P_ref = 0.1 ' Reference pressure in MPa (1 bar)
10    
11    ' Convert pressure from bar to MPa
12    Dim PressureMPa As Double: PressureMPA = PressureBar / 10
13    
14    ' Calculate density at reference pressure
15    Dim rho_ref As Double: rho_ref = A * (1 - TemperatureK / Tc) ^ n - B * TemperatureK
16    
17    ' Apply pressure correction
18    EthyleneDensity = rho_ref * (1 + kappa * (PressureMPA - P_ref))
19End Function
20
21' Usage in Excel cell:
22' =EthyleneDensity(200, 50)
23

1function density = ethyleneDensity(temperatureK, pressureBar)
2    % Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure
3    %
4    % Inputs:
5    %   temperatureK - Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
6    %   pressureBar - Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
7    %
8    % Output:
9    %   density - Density of liquid ethylene in kg/m³
10    
11    % Constants for ethylene
12    A = 700;
13    Tc = 283.18;  % Critical temperature in K
14    n = 0.29683;
15    B = 0.8;
16    kappa = 0.00125;  % Isothermal compressibility in MPa⁻¹
17    P_ref = 0.1;  % Reference pressure in MPa (1 bar)
18    
19    % Convert pressure from bar to MPa
20    pressureMPa = pressureBar / 10;
21    
22    % Calculate density at reference pressure
23    rho_ref = A * (1 - temperatureK/Tc)^n - B * temperatureK;
24    
25    % Apply pressure correction
26    density = rho_ref * (1 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
27end
28
29% Example usage
30temp = 200;  % K
31pressure = 50;  % bar
32density = ethyleneDensity(temp, pressure);
33fprintf('Liquid ethylene density at %gK and %g bar: %.2f kg/m³\n', temp, pressure, density);
34

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3
4/**
5 * Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
6 * 
7 * @param temperatureK Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
8 * @param pressureBar Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
9 * @return Density of liquid ethylene in kg/m³
10 */
11double calculateEthyleneDensity(double temperatureK, double pressureBar) {
12    // Constants for ethylene
13    const double A = 700.0;
14    const double Tc = 283.18;  // Critical temperature in K
15    const double n = 0.29683;
16    const double B = 0.8;
17    const double kappa = 0.00125;  // Isothermal compressibility in MPa⁻¹
18    const double P_ref = 0.1;  // Reference pressure in MPa (1 bar)
19    
20    // Convert pressure from bar to MPa
21    double pressureMPa = pressureBar / 10.0;
22    
23    // Calculate density at reference pressure
24    double rho_ref = A * pow(1.0 - temperatureK/Tc, n) - B * temperatureK;
25    
26    // Apply pressure correction
27    double rho = rho_ref * (1.0 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
28    
29    return rho;
30}
31
32int main() {
33    double temp = 200.0;  // K
34    double pressure = 50.0;  // bar
35    double density = calculateEthyleneDensity(temp, pressure);
36    
37    std::cout << "Liquid ethylene density at " << temp << "K and " 
38              << pressure << " bar: " << density << " kg/m³" << std::endl;
39    
40    return 0;
41}
42

1public class EthyleneDensityCalculator {
2    /**
3     * Calculate the density of liquid ethylene based on temperature and pressure.
4     * 
5     * @param temperatureK Temperature in Kelvin (valid range: 104K to 282K)
6     * @param pressureBar Pressure in bar (valid range: 1 to 100 bar)
7     * @return Density of liquid ethylene in kg/m³
8     */
9    public static double calculateEthyleneDensity(double temperatureK, double pressureBar) {
10        // Constants for ethylene
11        final double A = 700.0;
12        final double Tc = 283.18;  // Critical temperature in K
13        final double n = 0.29683;
14        final double B = 0.8;
15        final double kappa = 0.00125;  // Isothermal compressibility in MPa⁻¹
16        final double P_ref = 0.1;  // Reference pressure in MPa (1 bar)
17        
18        // Convert pressure from bar to MPa
19        double pressureMPa = pressureBar / 10.0;
20        
21        // Calculate density at reference pressure
22        double rhoRef = A * Math.pow(1.0 - temperatureK/Tc, n) - B * temperatureK;
23        
24        // Apply pressure correction
25        double rho = rhoRef * (1.0 + kappa * (pressureMPa - P_ref));
26        
27        return rho;
28    }
29    
30    public static void main(String[] args) {
31        double temp = 200.0;  // K
32        double pressure = 50.0;  // bar
33        double density = calculateEthyleneDensity(temp, pressure);
34        
35        System.out.printf("Liquid ethylene density at %.1fK and %.1f bar: %.2f kg/m³%n", 
36                          temp, pressure, density);
37    }
38}
39

औद्योगिक अनुप्रयोग

पेट्रोकेमिकल प्रोसेसिंग:
- सटीक घनत्व मानों की आवश्यकता होती है ताकि आसवन कॉलम, रिएक्टर, और एथिलीन उत्पादन और प्रसंस्करण के लिए पृथक्करण उपकरणों का डिज़ाइन किया जा सके।
- पाइपलाइनों और प्रक्रिया उपकरणों में प्रवाह गणनाएँ सटीक घनत्व डेटा पर निर्भर करती हैं।
क्रायोजेनिक भंडारण और परिवहन:
- एथिलीन को अक्सर क्रायोजेनिक तरल के रूप में भंडारित और परिवहन किया जाता है। घनत्व गणनाएँ भंडारण टैंक की क्षमताओं और लोडिंग सीमाओं को निर्धारित करने में मदद करती हैं।
- गर्म होने के दौरान थर्मल विस्तार पर विचार करने के लिए सटीक घनत्व-तापमान संबंध आवश्यक हैं।
पॉलीएथिलीन निर्माण:
- पॉलीएथिलीन उत्पादन के लिए प्राथमिक फीडस्टॉक के रूप में, एथिलीन की विशेषताएँ, जिसमें घनत्व भी शामिल है, प्रतिक्रिया गति और उत्पाद गुणवत्ता को प्रभावित करती हैं।
- उत्पादन सुविधाओं में द्रव्यमान संतुलन गणनाएँ सटीक घनत्व मानों पर निर्भर करती हैं।
रेफ्रिजरेशन सिस्टम:
- कुछ औद्योगिक कूलिंग सिस्टम में एथिलीन को रेफ्रिजरेंट के रूप में उपयोग किया जाता है, जहाँ घनत्व प्रणाली के प्रदर्शन और दक्षता को प्रभावित करता है।
- रेफ्रिजरेशन सिस्टम के लिए चार्ज गणनाएँ सटीक घनत्व डेटा की आवश्यकता होती हैं।
गुणवत्ता नियंत्रण:
- घनत्व माप उत्पादन और भंडारण में एथिलीन की शुद्धता के लिए गुणवत्ता संकेतक के रूप में कार्य कर सकते हैं।

अनुसंधान अनुप्रयोग

थर्मोडायनामिक अध्ययन:
- चरण व्यवहार और राज्य समीकरण मॉडल का अध्ययन करने वाले शोधकर्ता सैद्धांतिक मॉडलों को मान्य करने के लिए घनत्व डेटा का उपयोग करते हैं।
- उच्च सटीकता की आवश्यकताओं के लिए प्रयोगशाला माप या अधिक जटिल थर्मोडायनामिक मॉडल आवश्यक हो सकते हैं।
सामग्री विकास:
- एथिलीन पर आधारित नए पॉलिमर और सामग्रियों के विकास के लिए मोनोमर की भौतिक विशेषताओं को समझना आवश्यक है।
प्रक्रिया अनुकरण:
- रासायनिक प्रक्रिया अनुकरणकर्ताओं को सिस्टम व्यवहार की भविष्यवाणी करने के लिए एथिलीन के लिए सटीक घनत्व मॉडल की आवश्यकता होती है।

इंजीनियरिंग डिज़ाइन

उपकरण का आकार:
- तरल एथिलीन को संभालने वाले पंप, वाल्व, और पाइपिंग सिस्टम को सटीक द्रव गुणों, जिसमें घनत्व भी शामिल है, के आधार पर डिज़ाइन किया जाना चाहिए।
- प्रक्रिया उपकरणों में दबाव ड्रॉप गणनाएँ द्रव घनत्व पर निर्भर करती हैं।
सुरक्षा प्रणाली:
- राहत वाल्व का आकार और सुरक्षा प्रणाली का डिज़ाइन सटीक घनत्व मानों की आवश्यकता होती है।
- लीक डिटेक्शन सिस्टम अपने निगरानी दृष्टिकोण के हिस्से के रूप में घनत्व माप का उपयोग कर सकते हैं।

गणना के विकल्प

हालांकि यह कैलकुलेटर तरल एथिलीन घनत्व का अनुमान लगाने के लिए एक सुविधाजनक तरीका प्रदान करता है, लेकिन इसके विकल्प भी हैं:

प्रयोगात्मक माप:
- घनत्वमीटर या पायसीकरण उपकरणों का उपयोग करके प्रत्यक्ष माप सबसे सटीक परिणाम प्रदान करता है, लेकिन इसके लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है।
- प्रयोगशाला विश्लेषण आमतौर पर उच्च-सटीकता की आवश्यकताओं या अनुसंधान उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है।
राज्य समीकरण मॉडल:
- पेंग-रोबिन्सन, सोवे-रेड्लिच-क्वोंग, या SAFT जैसे अधिक जटिल राज्य समीकरण घनत्व अनुमानों को उच्च सटीकता के साथ प्रदान कर सकते हैं, विशेष रूप से महत्वपूर्ण स्थितियों के निकट।
- ये मॉडल आमतौर पर विशेष सॉफ़्टवेयर और अधिक गणनात्मक संसाधनों की आवश्यकता होती है।
NIST REFPROP डेटाबेस:
- NIST संदर्भ तरल थर्मोडायनामिक और परिवहन गुणों का डेटाबेस (REFPROP) उच्च-सटीकता संपत्ति डेटा प्रदान करता है लेकिन इसके लिए एक लाइसेंस की आवश्यकता होती है।
प्रकाशित डेटा तालिकाएँ:
- संदर्भ हैंडबुक और प्रकाशित डेटा तालिकाएँ विशिष्ट तापमान और दबाव बिंदुओं पर घनत्व मान प्रदान करती हैं।
- विशिष्ट स्थितियों के लिए तालिका मानों के बीच इंटरपोलेशन की आवश्यकता हो सकती है।

एथिलीन घनत्व गणनाओं का ऐतिहासिक विकास

एथिलीन गुणों का प्रारंभिक अध्ययन

एथिलीन की भौतिक विशेषताओं का अध्ययन 19वीं सदी के प्रारंभ में शुरू हुआ, जब माइकल फैराडे ने 1834 में निम्न तापमान और उच्च दबाव का उपयोग करके एथिलीन को तरल किया। हालांकि, तरल एथिलीन घनत्व के प्रणालीबद्ध अध्ययन 20वीं सदी के प्रारंभ में शुरू हुए, जब एथिलीन के औद्योगिक अनुप्रयोग तेजी से बढ़े।

सहसंबंधों का विकास

1940 और 1950 के दशक में, जब पेट्रोकेमिकल उद्योग तेजी से बढ़ा, एथिलीन की विशेषताओं के अधिक सटीक माप की आवश्यकता थी। प्रारंभिक सहसंबंध आमतौर पर तापमान के सरल बहुपद कार्य होते थे, जिनकी सटीकता और रेंज सीमित होती थी।

1960 के दशक में, अधिक जटिल मॉडल विकसित किए गए जो महत्वपूर्ण पैरामीटरों के आधार पर गुणों का अनुमान लगाने की अनुमति देते थे। इन मॉडलों ने सटीकता में सुधार किया, लेकिन उच्च दबाव पर सीमाएँ थीं।

आधुनिक दृष्टिकोण

डिज़ाइन इंस्टीट्यूट फॉर फिजिकल प्रॉपर्टीज (DIPPR) ने 1980 के दशक में रासायनिक गुणों के लिए मानकीकृत सहसंबंध विकसित करना शुरू किया। उनके तरल एथिलीन घनत्व के लिए सहसंबंध सटीकता और विश्वसनीयता में एक महत्वपूर्ण सुधार का प्रतिनिधित्व करते हैं।

हाल के दशकों में, गणनात्मक तरीकों में प्रगति ने अधिक जटिल राज्य समीकरणों के विकास को सक्षम किया है जो तापमान और दबाव की विस्तृत रेंज में एथिलीन की विशेषताओं की सटीक भविष्यवाणी कर सकते हैं। आधुनिक आणविक अनुकरण तकनीकें भी पहले सिद्धांतों से गुणों की भविष्यवाणी करने की अनुमति देती हैं।

प्रयोगात्मक तकनीकें

तरल घनत्व के माप की तकनीकें भी महत्वपूर्ण रूप से विकसित हुई हैं। प्रारंभिक विधियाँ सरल विस्थापन तकनीकों पर निर्भर करती थीं, जबकि आधुनिक विधियों में शामिल हैं:

कंपन ट्यूब घनत्व मीटर
चुंबकीय निलंबन संतुलन
तापमान नियंत्रण के साथ पायसीकरण उपकरण
हाइड्रोस्टैटिक वजन माप विधियाँ

इन उन्नत तकनीकों ने उच्च गुणवत्ता वाले प्रयोगात्मक डेटा प्रदान किए हैं, जो इस कैलकुलेटर में उपयोग किए गए सहसंबंधों के विकास और मान्यता के लिए आवश्यक हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

तरल एथिलीन क्या है?

तरल एथिलीन एथिलीन (C₂H₄) की तरल अवस्था है, जो कमरे के तापमान और वायुमंडलीय दबाव पर एक रंगहीन, ज्वलनशील गैस है। एथिलीन को वायुमंडलीय दबाव पर अपने उबालने के बिंदु -103.7°C (169.45K) से नीचे ठंडा करने पर तरल के रूप में मौजूद किया जा सकता है। इस अवस्था में, इसका उपयोग औद्योगिक प्रक्रियाओं में, विशेष रूप से पॉलीएथिलीन उत्पादन के लिए किया जाता है।

एथिलीन घनत्व क्यों महत्वपूर्ण है?

एथिलीन घनत्व भंडारण टैंकों, परिवहन सिस्टम, और प्रक्रिया उपकरणों के डिज़ाइन के लिए महत्वपूर्ण है। सटीक घनत्व मान उपकरण के आकार, संभालने में सुरक्षा सुनिश्चित करने, और द्रव प्रवाह दरों, तापीय संचरण, और अन्य प्रक्रिया पैरामीटर की सटीक गणना की अनुमति देते हैं। घनत्व भंडारण और परिवहन की अर्थशास्त्र को भी प्रभावित करता है, क्योंकि यह यह निर्धारित करता है कि एक निश्चित मात्रा में कितना एथिलीन समाहित किया जा सकता है।

तापमान तरल एथिलीन घनत्व को कैसे प्रभावित करता है?

तापमान तरल एथिलीन घनत्व पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, घनत्व तापीय विस्तार के कारण घटता है। महत्वपूर्ण तापमान (283.18K) के निकट, घनत्व छोटे तापमान परिवर्तनों के साथ अधिक नाटकीय रूप से बदलता है। यह संबंध विशेष रूप से क्रायोजेनिक अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है जहाँ तापमान नियंत्रण आवश्यक है।

दबाव तरल एथिलीन घनत्व को कैसे प्रभावित करता है?

दबाव तरल एथिलीन घनत्व पर मध्यम प्रभाव डालता है। उच्च दबाव अधिक घनत्व का परिणाम देता है क्योंकि तरल का संकुचन होता है। प्रभाव तापमान प्रभावों की तुलना में कम स्पष्ट है, लेकिन 50 बार से अधिक दबाव पर यह अधिक महत्वपूर्ण हो जाता है। दबाव और घनत्व के बीच संबंध सामान्य संचालन रेंज में लगभग रैखिक होता है।

महत्वपूर्ण बिंदु के निकट एथिलीन घनत्व के साथ क्या होता है?

महत्वपूर्ण बिंदु (लगभग 283.18K और 50.4 बार) के निकट, एथिलीन का घनत्व तापमान और दबाव में छोटे परिवर्तनों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हो जाता है। महत्वपूर्ण बिंदु पर तरल और गैस चरणों के बीच का अंतर गायब हो जाता है, और घनत्व महत्वपूर्ण घनत्व के करीब पहुँच जाता है, जो लगभग 214 किग्रा/मी³ है। इस क्षेत्र के बहुत करीब कैलकुलेटर सटीक परिणाम प्रदान नहीं कर सकता है क्योंकि इस क्षेत्र में व्यवहार जटिल हो जाता है।

क्या इस कैलकुलेटर का उपयोग गैसीय एथिलीन के लिए किया जा सकता है?

नहीं, यह कैलकुलेटर विशेष रूप से 104K से 282K और 1 से 100 बार के दबाव रेंज में तरल एथिलीन के लिए डिज़ाइन किया गया है। गैसीय एथिलीन घनत्व गणनाएँ विभिन्न राज्य समीकरणों की आवश्यकता होती हैं, जैसे कि आदर्श गैस कानून के साथ संकुचन सुधार या अधिक जटिल मॉडल जैसे पेंग-रोबिन्सन या सोवे-रेड्लिच-क्वोंग।

यह कैलकुलेटर कितना सटीक है?

यह कैलकुलेटर निर्दिष्ट तापमान और दबाव रेंज के भीतर लगभग ±2% की सटीकता के साथ घनत्व अनुमान प्रदान करता है। सीमाओं के निकट सटीकता कम हो सकती है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण बिंदु के निकट। उच्च सटीकता की आवश्यकताओं के लिए प्रयोगशाला माप या अधिक जटिल थर्मोडायनामिक मॉडल आवश्यक हो सकते हैं।

कैलकुलेटर कौन सी इकाइयाँ उपयोग करता है?

कैलकुलेटर निम्नलिखित इकाइयों का उपयोग करता है:

तापमान: केल्विन (K)
दबाव: बार
घनत्व: किलोग्राम प्रति घन मीटर (किग्रा/मी³)

क्या मैं घनत्व को अन्य इकाइयों में परिवर्तित कर सकता हूँ?

हाँ, आप घनत्व को अन्य सामान्य इकाइयों में निम्नलिखित रूपांतरण कारकों का उपयोग करके परिवर्तित कर सकते हैं:

g/cm³ में: 1000 से विभाजित करें
lb/ft³ में: 0.06243 से गुणा करें
lb/gal (US) में: 0.008345 से गुणा करें

क्या मैं अधिक विस्तृत एथिलीन संपत्ति डेटा प्राप्त कर सकता हूँ?

अधिक व्यापक एथिलीन संपत्ति डेटा के लिए, निम्नलिखित संसाधनों का संदर्भ लें:

NIST REFPROP डेटाबेस
पेरी का रासायनिक इंजीनियरों का हैंडबुक
यॉज़ का थर्मोडायनामिक प्रॉपर्टीज हैंडबुक
AIChE DIPPR प्रोजेक्ट 801 डेटाबेस
द्रव चरण संतुलन और थर्मोफिज़िकल प्रॉपर्टीज़ में जर्नल प्रकाशन

संदर्भ

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डिज़ाइन इंस्टीट्यूट फॉर फिजिकल प्रॉपर्टीज। (2005). DIPPR प्रोजेक्ट 801 - पूर्ण संस्करण। डिज़ाइन इंस्टीट्यूट फॉर फिजिकल प्रॉपर्टी रिसर्च/AIChE।
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