Development of highly accurate equations of state for ethane, propane, isobutane and n-butane as thermodynamic-property-standards for technical and scientific applications

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Ziel des hier beantragten Projektes ist die Erstellung von Referenzgleichungen für die thermodynamischen Zustandsgrößen der Alkane Ethan, Propan, Isobutan und n-Butan. Die notwendigen Arbeiten sollen in Zusammenarbeit mit der Thermophysical Properties Division des National Institute of Standards and Technology in Boulder, Colorado (USA) durchgeführt werden. Schwerpunkt der Arbeiten am Lehrstuhl für Thermodynamik wird die Erstellung einer hochgenauen Referenzgleichung für Ethan, sowie von neuen, verläßlichen Referenzgleichungen für Isobutan und n-Butan sein.Die für Ethan zum gegebenen Zeitpunkt zur Verfügung stehenden experimentellen Daten für die verschiedensten thermischen und kalorischen Zustandsgrößen werden bezüglich der Qualität denen anderer Referenzfluide vollkommen vergleichbar sein. Damit wird es möglich sein, für Ethan unter Verwendung der in der Arbeitsgruppe des Antragstellers bereits bewährten Verfahren zur Aufstellung von hochgenauen Referenzgleichungen eine neue Zustandsgleichung zu formulieren, die auch höchsten Genauigkeitsansprüchen gerecht wird.Die für Isobutan und n-Butan zur Verfügung stehenden Datensätze sind sehr viel beschränkter, so daß eine Anwendung der bekannten Verfahren zur Erstellung von Referenzgleichungen hier mit Sicherheit nicht zum Erfolg führen würde. Daher sollen für die Butane Gleichungsformen verwendet werden, die unter gleichzeitiger Berücksichtigung von Daten für alle vier Stoffe simultan optimiert werden. Auf diese Weise können erstmals Meßwertinformationen für die besser vermessenen Stoffe Ethan und Propan genutzt werden, um auch für Isobutan und n-Butan verläßliche Referenzgleichungen zu erstellen.