લિક્વિડ ઇથિલિન ડેન્સિટી કેલ્ક્યુલેટર

પરિચય

લિક્વિડ ઇથિલિન ડેન્સિટી કેલ્ક્યુલેટર એ એક વિશિષ્ટ સાધન છે જે તાપમાન અને દબાણના ઇનપુટના આધારે લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા ચોકસાઇથી નક્કી કરવા માટે રચાયેલ છે. ઇથિલિન (C₂H₄) પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગમાં સૌથી મહત્વપૂર્ણ કાર્બનિક સંયોજનોમાંનું એક છે, જે પ્લાસ્ટિક, એન્ટિફ્રીઝ અને સંશ્લેષણ તંતુઓ સહિત અનેક ઉત્પાદનો માટે મૂળભૂત બાંધકામ તરીકે સેવા આપે છે. લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાનો સમજૂતી એ ઇજનેરી એપ્લિકેશન્સ, પ્રક્રિયા ડિઝાઇન, સંગ્રહ પરિચિંતન અને પરિવહન લોજિસ્ટિક્સ માટે મહત્વપૂર્ણ છે, જે પેટ્રોકેમિકલ ઉત્પાદનથી લઈને ઠંડક સિસ્ટમો સુધીના ઉદ્યોગોમાં લાગુ પડે છે.

આ કેલ્ક્યુલેટર તાપમાન (104K થી 282K) અને દબાણ (1 થી 100 બાર) ની શ્રેણીમાં લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાનો અંદાજ લગાવવા માટે ચોકસાઇથી થર્મોડાયનેમિક મોડલનો ઉપયોગ કરે છે, જે ઇજનેરો, વૈજ્ઞાનિકો અને ઉદ્યોગ વ્યાવસાયિકોને તેમના એપ્લિકેશન્સ માટે વિશ્વસનીય ડેટા પ્રદાન કરે છે. લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા તાપમાન અને દબાણ સાથે નોંધપાત્ર રીતે બદલાય છે, જે યોગ્ય સિસ્ટમ ડિઝાઇન અને કાર્ય માટે ચોકસાઇથી ગણતરીઓ આવશ્યક બનાવે છે.

લિક્વિડ ઇથિલિન ડેન્સિટી કેવી રીતે ગણવામાં આવે છે

ગણિતીય મોડલ

લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા દબાણ સુધારણા સાથે સંશોધિત DIPPR (ડિઝાઇન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર ફિઝિકલ પ્રોપર્ટીઝ) સહસંબંધનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ ઇથિલિનના પ્રવાહી તબક્કાના ક્ષેત્રમાં ચોકસાઇથી ઘનતા અંદાજો પ્રદાન કરે છે.

સંદર્ભ દબાણ પર લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા ગણવા માટેનો આધારભૂત સમીકરણ છે:

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

જ્યાં:

• $\rho$ = લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા (કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર)
• $A$ = આધાર ઘનતા ગુણાંક (ઇથિલિન માટે 700)
• $T$ = તાપમાન (K)
• $T_c$ = ઇથિલિનનું મહત્વપૂર્ણ તાપમાન (283.18K)
• $n$ = ઘાતાંક (ઇથિલિન માટે 0.29683)
• $B$ = તાપમાન ગુણાંક (ઇથિલિન માટે 0.8)

દબાણના અસરને ધ્યાનમાં રાખવા માટે, દબાણ સુધારણા શબ્દો લાગુ કરવામાં આવે છે:

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

જ્યાં:

• $\rho_P$ = દબાણ P પરની ઘનતા (કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર)
• $\rho$ = સંદર્ભ દબાણ પરની ઘનતા (કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર)
• $\kappa$ = આઇસોથર્મલ સંકોચકતા (લિક્વિડ ઇથિલિન માટે લગભગ 0.00125 MPa⁻¹)
• $P$ = દબાણ (MPa)
• $P_{ref}$ = સંદર્ભ દબાણ (0.1 MPa અથવા 1 બાર)

માન્ય શ્રેણીઓ અને મર્યાદાઓ

આ ગણતરી મોડલ ચોક્કસ શ્રેણીઓમાં માન્ય છે:

• તાપમાન: 104K થી 282K (ઇથિલિનના પ્રવાહી તબક્કાને આવરી લે છે)
• દબાણ: 1 થી 100 બાર

આ શ્રેણીઓની બહાર, ઇથિલિન ગેસીય અથવા સુપરક્રિટિકલ સ્થિતિમાં હોઈ શકે છે, જે માટે અલગ ગણતરી પદ્ધતિઓની જરૂર છે. ઇથિલિનનો મહત્વપૂર્ણ બિંદુ લગભગ 283.18K અને 50.4 બારમાં છે, જ્યાંથી ઇથિલિન સુપરક્રિટિકલ પ્રવાહી તરીકે હાજર હોય છે.

કેલ્ક્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવા માટે પગલાં-દ્વારા-પગલાં માર્ગદર્શિકા

ઇનપુટ પેરામીટર્સ

1. તાપમાન દાખલ કરો:

   • તાપમાનનો મૂલ્ય કેલ્વિન (K) માં દાખલ કરો
   • માન્ય શ્રેણી: 104K થી 282K
   • જો તમારી પાસે તાપમાન સેલ્સિયસ (°C) માં છે, તો રૂપાંતર કરો: K = °C + 273.15
   • જો તમારી પાસે તાપમાન ફારેનહાઇટ (°F) માં છે, તો રૂપાંતર કરો: K = (°F - 32) × 5/9 + 273.15

2. દબાણ દાખલ કરો:

   • દબાણનો મૂલ્ય બારમાં દાખલ કરો
   • માન્ય શ્રેણી: 1 થી 100 બાર
   • જો તમારી પાસે અન્ય એકમોમાં દબાણ છે:
     • psi થી: બાર = psi × 0.0689476
     • kPa થી: બાર = kPa × 0.01
     • MPa થી: બાર = MPa × 10

પરિણામોની વ્યાખ્યા

માન્ય તાપમાન અને દબાણના મૂલ્યો દાખલ કર્યા પછી, કેલ્ક્યુલેટર આપોઆપ દર્શાવશે:

1. લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા: કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટરમાં ગણતરી કરેલી ઘનતા મૂલ્ય
2. વિઝ્યુલાઇઝેશન: પસંદ કરેલા દબાણ પર તાપમાન સાથે ઘનતા_variation દર્શાવતી એક ગ્રાફ

આ પરિણામોને રિપોર્ટ, સિમ્યુલેશન, અથવા અન્ય ગણતરીઓમાં ઉપયોગ માટે ક્લિપબોર્ડમાં નકલી કરવા માટે પ્રદાન કરેલ બટનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે.

તાપમાન (K) 100 150 200 250 300

ઘનતા (કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર) 200 300 400 500 600 700 800

10 બાર 50 બાર 100 બાર દબાણ 10 બાર 50 બાર 100 બાર

ઉદાહરણ ગણતરીઓ

અહીં કેટલીક ઉદાહરણ ગણતરીઓ છે જે દર્શાવે છે કે કેવી રીતે ઘનતા તાપમાન અને દબાણ સાથે બદલાય છે:

તાપમાન (K)	દબાણ (બાર)	ઘનતા (કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર)
150	10	567.89
200	10	478.65
250	10	372.41
200	50	487.22
200	100	498.01

જેમ કે ટેબલમાં દર્શાવાયું છે, લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા તાપમાન વધતા ઘટે છે (સતત દબાણ પર) અને દબાણ વધતા વધે છે (સતત તાપમાન પર).

વિવિધ પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓમાં અમલ

અહીં વિવિધ પ્રોગ્રામિંગ ભાષાઓમાં લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા ગણતરીના કોડ અમલ છે:

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 for liquid ethylene
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

ઉપયોગ કેસ અને એપ્લિકેશન્સ

ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સ

1. પેટ્રોકેમિકલ પ્રોસેસિંગ:

   • ઇથિલિન ઉત્પાદન અને પ્રક્રિયા માટે ડિસ્ટિલેશન કોલમ, રિએક્ટર્સ અને અલગાવ ઉપકરણોની ડિઝાઇન માટે ચોકસાઇથી ઘનતા મૂલ્યો જરૂરી છે.
   • પાઇપલાઇન અને પ્રક્રિયા ઉપકરણોમાં પ્રવાહની ગણતરીઓ ચોકસાઇથી ઘનતા ડેટા પર આધાર રાખે છે.

2. ક્રાયોજેનિક સંગ્રહ અને પરિવહન:

   • ઇથિલિનને ઘણીવાર ક્રાયોજેનિક પ્રવાહી તરીકે સંગ્રહિત અને પરિવહન કરવામાં આવે છે. ઘનતા ગણતરીઓ સંગ્રહ ટાંકા ક્ષમતાઓ અને લોડિંગ મર્યાદાઓ નક્કી કરવામાં મદદ કરે છે.
   • ગરમ થતા સમયે થર્મલ વિસ્તરણ પરિચિંતન માટે ચોકસાઇથી ઘનતા-તાપમાન સંબંધો જરૂરી છે.

3. પોલિએથિલિન ઉત્પાદન:

   • પોલિએથિલિનના ઉત્પાદન માટે મુખ્ય ફીડસ્ટોક તરીકે, ઇથિલિનના ગુણધર્મો, જેમાં ઘનતા સામેલ છે, પ્રતિક્રિયા ગતિશીલતા અને ઉત્પાદન ગુણવત્તાને અસર કરે છે.
   • ઉત્પાદન સુવિધાઓમાં માસ બેલેન્સની ગણતરીઓ ચોકસાઇથી ઘનતા મૂલ્યો પર આધાર રાખે છે.

4. ઠંડક સિસ્ટમો:

   • કેટલાક ઔદ્યોગિક ઠંડક સિસ્ટમોમાં ઇથિલિનને ઠંડક તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જ્યાં ઘનતા સિસ્ટમની કાર્યક્ષમતા અને કાર્યક્ષમતા પર અસર કરે છે.
   • ઠંડક સિસ્ટમો માટે ચાર્જની ગણતરીઓ ચોકસાઇથી ઘનતા ડેટા જરૂર છે.

5. ગુણવત્તા નિયંત્રણ:

   • ઘનતા માપન ઇથિલિન શુદ્ધતા માટે ઉત્પાદન અને સંગ્રહમાં ગુણવત્તા સૂચકાંકો તરીકે સેવા આપી શકે છે.

સંશોધન એપ્લિકેશન્સ

1. થર્મોડાયનેમિક અભ્યાસ:

   • તાપમાન અને દબાણના વર્તનનો અભ્યાસ કરતી વખતે, સંશોધકો ઘનતા ડેટાનો ઉપયોગ થિયરીક મોડલને માન્યતા આપવા માટે કરે છે.
   • ચોકસાઇથી ઘનતા માપો સુધારેલા સહસંબંધો વિકસાવવા માટે મદદ કરે છે.

2. સામગ્રી વિકાસ:

   • ઇથિલિન આધારિત નવા પોલિમરો અને સામગ્રીના વિકાસ માટે મોનોમરની શારીરિક ગુણધર્મોની સમજણ જરૂરી છે.

3. પ્રક્રિયા સિમ્યુલેશન:

   • રાસાયણિક પ્રક્રિયા સિમ્યુલેટરો લિક્વિડ ઇથિલિન માટે ચોકસાઇથી ઘનતા મોડલની જરૂર છે જેથી સિસ્ટમના વર્તનનો આગાહી કરી શકાય.

ઇજનેરી ડિઝાઇન

1. ઉપકરણનું કદ:

   • લિક્વિડ ઇથિલિનને સંભાળતી પંપ, વાલ્વ અને પાઇપિંગ સિસ્ટમોનું ડિઝાઇન ચોકસાઇથી પ્રવાહી ગુણધર્મો, જેમાં ઘનતા સામેલ છે, પર આધાર રાખે છે.
   • પ્રક્રિયા ઉપકરણોમાં દબાણની ઘટનાની ગણતરીઓ પ્રવાહી ઘનતા પર આધાર રાખે છે.

2. સુરક્ષા સિસ્ટમો:

   • રાહત વાલ્વનું કદ અને સુરક્ષા સિસ્ટમની ડિઝાઇન ચોકસાઇથી ઘનતા મૂલ્યોની જરૂર છે જે કાર્યકારી શ્રેણીઓમાં છે.
   • લીક શોધી કાઢવા માટેની સિસ્ટમો તેમના મોનિટરિંગ અભિગમના ભાગરૂપે ઘનતા માપનો ઉપયોગ કરી શકે છે.

ગણતરીના વિકલ્પો

જ્યારે આ કેલ્ક્યુલેટર લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા અંદાજવા માટે એક અનુકૂળ માર્ગ પ્રદાન કરે છે, ત્યાં વિકલ્પી અભિગમો છે:

1. પ્રયોગાત્મક માપન:

   • ડાયરેક્ટ માપન મેટ્રિક્સ અથવા પાયસનો ઉપયોગ કરીને સૌથી ચોકસાઈથી પરિણામો પ્રદાન કરે છે પરંતુ વિશિષ્ટ સાધનોની જરૂર હોય છે.
   • ઉચ્ચ ચોકસાઈની જરૂરિયાતો માટે લેબોરેટરી વિશ્લેષણ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

2. સ્થિતિના સમીકરણ મોડલ:

   • પેંગ-રોબિન્સન, સોવે-રેડલિચ-ક્વોંક અથવા SAFT જેવા વધુ જટિલ સ્થિતિસ્થાપક સમીકરણો ઘનતા અંદાજો પ્રદાન કરી શકે છે, ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ સ્થિતિની નજીક.
   • આ મોડલોમાં સામાન્યત: વિશિષ્ટ સોફ્ટવેર અને વધુ ગણનાત્મક સંસાધનોની જરૂર પડે છે.

3. NIST REFPROP ડેટાબેઝ:

   • NIST રેફરન્સ ફ્લુઇડ થર્મોડાયનેમિક અને ટ્રાન્સપોર્ટ પ્રોપર્ટીઝ ડેટાબેઝ (REFPROP) ઉચ્ચ ચોકસાઈની સંપત્તિ ડેટા પ્રદાન કરે છે પરંતુ લાઇસન્સની જરૂર છે.

4. પ્રકાશિત ડેટા ટેબલ:

   • સંદર્ભ હેન્ડબુક અને પ્રકાશિત ડેટા ટેબલ ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણ બિંદુઓ પર ઘનતા મૂલ્યો પ્રદાન કરે છે.
   • ચોક્કસ પરિસ્થિતિઓ માટે ટેબલ મૂલ્યો વચ્ચે ઇન્ટરપોલેશનની જરૂર પડી શકે છે.

ઇથિલિન ડેન્સિટી ગણતરીઓનો ઐતિહાસિક વિકાસ

ઇથિલિનના ગુણધર્મોના પ્રારંભિક અભ્યાસ

ઇથિલિનના શારીરિક ગુણધર્મોના અભ્યાસની શરૂઆત 19મી સદીના આરંભમાં થાય છે જ્યારે માઇકલ ફારાડે 1834 માં નીચા તાપમાન અને ઉચ્ચ દબાણના સંયોજનનો ઉપયોગ કરીને ઇથિલિનને પ્રવાહી બનાવવામાં સફળ થયા. જોકે, લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાના વ્યવસ્થિત અભ્યાસ 20મી સદીના આરંભમાં શરૂ થયા જ્યારે ઇથિલિન માટે ઉદ્યોગની એપ્લિકેશન્સ વિસ્તૃત થવા લાગ્યા.

સહસંબંધોના વિકાસ

1940 અને 1950ના દાયકામાં, જ્યારે પેટ્રોકેમિકલ ઉદ્યોગ ઝડપથી વધવા લાગ્યો, ત્યારે ઇથિલિનના ગુણધર્મોની વધુ ચોકસાઈથી માપવાની જરૂરિયાત ઊભી થઈ. પ્રારંભિક સહસંબંધો સામાન્યત: તાપમાનના સરળ પોલિનોમિયલ ફંક્શન હતા, જેમાં મર્યાદિત ચોકસાઈ અને શ્રેણી હતી.

1960ના દાયકામાં વધુ જટિલ મોડલોના વિકાસને કારણે સંબંધિત રાજ્યના સિદ્ધાંતના આધારે ગુણધર્મો મહત્વપૂર્ણ પેરામીટરોના આધારે અંદાજિત કરવામાં આવ્યા. આ મોડલોએ ચોકસાઈમાં સુધારો કર્યો પરંતુ હજુ પણ મર્યાદાઓ હતી, ખાસ કરીને ઉચ્ચ દબાણ પર.

આધુનિક અભિગમો

ડિઝાઇન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ફોર ફિઝિકલ પ્રોપર્ટીઝ (DIPPR) 1980ના દાયકામાં રાસાયણિક ગુણધર્મો માટે માનક સહસંબંધો વિકસિત કરવા શરૂ કર્યું. તેમના લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા માટેના સહસંબંધો ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતામાં મહત્વપૂર્ણ સુધારણા દર્શાવે છે.

છેલ્લા દાયકાઓમાં, ગણનાત્મક પદ્ધતિઓમાં થયેલા સુધારાઓએ વધુ જટિલ સ્થિતિસ્થાપક સમીકરણોના વિકાસને શક્ય બનાવ્યું છે જે તાપમાન અને દબાણની વ્યાપક શ્રેણીઓમાં ઇથિલિનના ગુણધર્મોને ચોકસાઈથી આગાહી કરી શકે છે. આધુનિક અણુ સિમ્યુલેશન તકનીકો પણ પ્રથમ સિદ્ધાંતોમાંથી ગુણધર્મોની આગાહી માટે મંજૂરી આપે છે.

પ્રયોગાત્મક તકનીકો

લિક્વિડ ઘનતાના માપન તકનીકોમાં પણ નોંધપાત્ર રીતે સુધારો થયો છે. પ્રારંભિક પદ્ધતિઓ સરળ સ્થાનાંતરણ તકનીકો પર આધાર રાખતી હતી, જ્યારે આધુનિક પદ્ધતિઓમાં સમાવેશ થાય છે:

• વાઇબ્રેટિંગ ટ્યુબ ડેન્સિટોમીટર
• ચુંબકીય સસ્પેન્શન બેલેન્સ
• પાયસ સાથે તાપમાન નિયંત્રણ
• હાઇડ્રોસ્ટેટિક વેઇંગ પદ્ધતિઓ

આ અદ્યતન તકનીકોને આધારે ઉચ્ચ ગુણવત્તાની પ્રયોગાત્મક ડેટા પ્રદાન કરવામાં મદદ મળી છે જે આ કેલ્ક્યુલેટરમાં ઉપયોગમાં લેવાતા સહસંબંધોને વિકસાવવા અને માન્યતા આપવા માટે જરૂરી છે.

વારંવાર પૂછાતા પ્રશ્નો

લિક્વિડ ઇથિલિન શું છે?

લિક્વિડ ઇથિલિન એ ઇથિલિન (C₂H₄) ની પ્રવાહી સ્થિતિ છે, જે રૂમ તાપમાન અને વાતાવરણીય દબાણ પર રંગહીન, દહનશીલ ગેસ છે. ઇથિલિનને તેના ઉકેલન બિંદુ -103.7°C (169.45K) ની તાપમાનની નીચે ઠંડું કરવું પડે છે જેથી તે પ્રવાહી તરીકે હાજર રહે. આ સ્થિતિમાં, તે ઔદ્યોગિક પ્રક્રિયાઓમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે, ખાસ કરીને પોલિએથિલિનના ઉત્પાદન માટે.

ઇથિલિનની ઘનતા શા માટે મહત્વપૂર્ણ છે?

ઇથિલિનની ઘનતા સંગ્રહ ટાંકા, પરિવહન સિસ્ટમો અને પ્રક્રિયા ઉપકરણોની ડિઝાઇન માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ચોકસાઇથી ઘનતા મૂલ્યો યોગ્ય ઉપકરણનું કદ નક્કી કરવામાં, સંભાળવામાં સુરક્ષા સુનિશ્ચિત કરવા અને માસ પ્રવાહ દર, ગરમીના પરિવહન અને અન્ય પ્રક્રિયા પેરામીટરોની ચોકસાઈની ગણતરીમાં મદદ કરે છે. ઘનતા સંગ્રહ અને પરિવહનના અર્થશાસ્ત્રને પણ અસર કરે છે, કારણ કે તે નક્કી કરે છે કે કેટલું ઇથિલિન ચોક્કસ જળવાયુમાં સામેલ થઈ શકે છે.

તાપમાન લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાને કેવી રીતે અસર કરે છે?

તાપમાન લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાને નોંધપાત્ર અસર કરે છે. જેમ જેમ તાપમાન વધે છે, ઘનતા ગરમીના વિસ્તરણના કારણે ઘટે છે. મહત્વપૂર્ણ તાપમાન (283.18K) નજીક, ઘનતા નાના તાપમાનના ફેરફારો સાથે વધુ નાટકિય રીતે બદલાય છે. આ સંબંધ ખાસ કરીને ક્રાયોજેનિક એપ્લિકેશન્સમાં મહત્વપૂર્ણ છે જ્યાં તાપમાન નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે.

દબાણ લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાને કેવી રીતે અસર કરે છે?

દબાણ લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતાને મધ્યમ અસર કરે છે. વધુ દબાણો થવાથી ઘનતા થોડા વધે છે, જે પ્રવાહીનું સંકોચન છે. આ અસર તાપમાનના અસર કરતાં ઓછા મહત્વપૂર્ણ છે, પરંતુ 50 બારથી વધુ દબાણો પર વધુ મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે. દબાણ અને ઘનતાની વચ્ચેનો સંબંધ સામાન્ય રીતે રેખીય હોય છે.

મહત્વપૂર્ણ બિંદુ નજીક ઇથિલિનની ઘનતાના સાથે શું થાય છે?

મહત્વપૂર્ણ બિંદુ (લગભગ 283.18K અને 50.4 બાર) નજીક, ઇથિલિનની ઘનતા તાપમાન અને દબાણના નાના ફેરફારો માટે ખૂબ જ સંવેદનશીલ બને છે. મહત્વપૂર્ણ બિંદુ પર પ્રવાહી અને ગેસ તબક્કાઓ વચ્ચેનો તફાવત ગુમ થાય છે, અને ઘનતા મહત્વપૂર્ણ ઘનતા તરફ જાય છે, જે લગભગ 214 કિલોગ્રામ/મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર છે. આ ક્ષેત્રમાં આ કેલ્ક્યુલેટર ચોકસાઇથી પરિણામો પ્રદાન કરી શકતું નથી.

શું આ કેલ્ક્યુલેટર ગેસીય ઇથિલિન માટે ઉપયોગમાં લેવાઈ શકે છે?

નહીં, આ કેલ્ક્યુલેટર ખાસ કરીને 104K થી 282K અને 1 થી 100 બારની શ્રેણીમાં લિક્વિડ ઇથિલિન માટે રચાયેલ છે. ગેસીય ઇથિલિનની ઘનતા ગણતરીઓ માટે અલગ સ્થિતિસ્થાપક સમીકરણોની જરૂર છે, જેમ કે આદર્શ ગેસ કાયદો સંકોચકતા સુધારણાઓ સાથે અથવા વધુ જટિલ મોડલ જેમ કે પેંગ-રોબિન્સન અથવા સોવે-રેડલિચ-ક્વોંક.

આ કેલ્ક્યુલેટર કેટલું ચોકસાઈ આપે છે?

આ કેલ્ક્યુલેટર 104K થી 282K અને 1 થી 100 બારની માન્ય શ્રેણીમાં લગભગ ±2% ની ચોકસાઈ સાથે ઘનતા અંદાજો પ્રદાન કરે છે. માન્ય શ્રેણીઓની સીમાઓ નજીક ચોકસાઈ ઘટી શકે છે, ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ બિંદુની નજીક. વધુ ચોકસાઈની જરૂરિયાતો માટે, લેબોરેટરીના માપો અથવા વધુ જટિલ થર્મોડાયનેમિક મોડલની જરૂર પડી શકે છે.

આ કેલ્ક્યુલેટર કયા એકમોનો ઉપયોગ કરે છે?

આ કેલ્ક્યુલેટર નીચેના એકમોનો ઉપયોગ કરે છે:

• તાપમાન: કેલ્વિન (K)
• દબાણ: બાર
• ઘનતા: કિલોગ્રામ પ્રતિ મીટ્રિક ક્યુબિક મીટર (kg/m³)

શું હું ઘનતાને અન્ય એકમોમાં રૂપાંતરિત કરી શકું છું?

હા, તમે આ ઘનતાને અન્ય સામાન્ય એકમોમાં રૂપાંતરિત કરી શકો છો આ રૂપાંતરણ ફેક્ટરોનો ઉપયોગ કરીને:

• g/cm³ માં: 1000 થી ભાગો
• lb/ft³ માં: 0.06243 થી ગુણાકાર
• lb/gal (યુએસ) માં: 0.008345 થી ગુણાકાર

વધુ વિગતવાર ઇથિલિન ગુણધર્મો ડેટા ક્યાં મળી શકે છે?

વધુ વ્યાપક ઇથિલિન ગુણધર્મો ડેટા માટે, નીચેના સ્ત્રોતોનો સંદર્ભ લો:

• NIST REFPROP ડેટાબેઝ
• પેરીના કેમિકલ એન્જિનિયર્સના હેન્ડબુક
• યાવ્સનો હેન્ડબુક ઓફ થર્મોડાયનેમિક પ્રોપર્ટીઝ
• AIChE DIPPR પ્રોજેક્ટ 801 ડેટાબેઝ
• પ્રવાહ તબક્કાના સમીકરણો અને થર્મોફિઝિકલ ગુણધર્મોમાં જર્નલ પ્રકાશનો

હવે અમારી કેલ્ક્યુલેટર અજમાવો

અમારો લિક્વિડ ઇથિલિન ડેન્સિટી કેલ્ક્યુલેટર તમારા ચોક્કસ તાપમાન અને દબાણની જરૂરિયાતો પર આધારિત તુરંત, ચોકસાઇથી ઘનતા મૂલ્યો પ્રદાન કરે છે. માન્ય શ્રેણીઓમાં તમારા પેરામીટર્સ દાખલ કરો, અને કેલ્ક્યુલેટર આપોઆપ તમારા એપ્લિકેશન માટે લિક્વિડ ઇથિલિનની ઘનતા નક્કી કરશે.

તમે પ્રક્રિયા ઉપકરણોની ડિઝાઇન કરી રહ્યા છો, સંગ્રહ સુવિધાઓની યોજના બનાવી રહ્યા છો, અથવા સંશોધન કરી રહ્યા છો, આ સાધન તમને જરૂરી ઘનતા માહિતી મેળવવા માટે ઝડપી અને વિશ્વસનીય માર્ગ પ્રદાન કરે છે. સમાવેશ કરેલ દૃશ્યાવલિ તમને પસંદ કરેલા દબાણ પર ઘનતા કેવી રીતે બદલાય છે તે સમજવામાં મદદ કરે છે.

આ કેલ્ક્યુલેટર વિશે કોઈ પ્રશ્નો અથવા પ્રતિસાદ માટે, કૃપા કરીને અમારી સપોર્ટ ટીમનો સંપર્ક કરો.