ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2016-2-121-131ecodag-834Research ArticleГЕОЭКОЛОГИЯGEOECOLOGYИЗОХОРНАЯ ТЕПЛОЕМКОСТЬ 1% ВОДНОГО РАСТВОРА ХЛОРИДА МАГНИЯISOCHORIC HEAT CAPACITY OF 1% AQUEOUS SOLUTION OF MAGNESIUM CHLORIDEДворянчиковВ. И.DvoryanchikovV. I.

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр, Российская академия наук, тел.: 89634115657, пр. И.Шамиля, 39а, Махачкала, 367030 Россия

Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Institute of Geotheemal Problems of the Dagestan Scientific Centre of Russian Academy of Sciences. Phone number +79634115657. 39a I.Shamilya street Makhachkala, 367030 Russia

vasiliy_dv01@mail.ruДжаватовД. К.DjavatovD. K.

доктор технических наук, ведущий научный сотрудник, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр, Российская академия наук, Махачкала, Россия

Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher, Institute of Geotheemal Problems of the Dagestan Scientific Centre of Russian Academy of Sciences, Makhachkala, Russia

РабадановГ. А.RabadanovG. A.

кандидат химических наук, ведущий научный сотрудник, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр, Российская академия наук, Махачкала, Россия

Сandidate of сhemical Sciences, Senior Researcher, Institute of Geotheemal Problems of the Dagestan Scientific Centre of Russian Academy of Sciences, Makhachkala, Russia

ИскендеровЭ. Г.IskenderovE. G.

кандидат химиических наук, старший научный сотрудник, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединённый институт высоких температур Российской академии наук, Махачкала, Россия

Candidate of Chemical Sciences, Senior Researcher, Federal State Institution of Science, Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences, Makhachkala, Russia

ШихахмедоваД. П.ShikhakhmedovaD. P.

аспирант, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр, Российская академия наук, Махачкала, Россия

postgraduate student, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Makhachkala, Russia

лаборатория теплофизики геотермальных систем, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр Российской академии наук, Махачкала, РоссияРоссияLaboratory of Thermophysics of geothermal systems, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Makhachkala, RussiaRussian Federationлаборатория энергетики, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр, Российская академия наук, Махачкала, РоссияРоссияLaboratory of Energetics, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Makhachkala, RussiaRussian Federationлаборатория физхимии термальных вод, Институт проблем геотермии, Дагестанский научный центр, Российская академия наук, Махачкала, РоссияРоссияLaboratory of physical chemistry of thermal waters, Institute of Geothermal Problems, Dagestan Scientific Center, Russian Academy of Sciences, Makhachkala, RussianRussian Federationлаборатория аккумулирования низкопотенциального тепла и солнечной энергии, Филиал ОИВТ РАН, Махачкала, РоссияРоссияLaboratory of low-grade heat and solar energy storage, Branch of the Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences, Makhachkala, RussiaRussian Federation201620072016112121131Copyright © Дворянчиков В.И., Джаватов Д.К., Рабаданов Г.А., Искендеров Э.Г., Шихахмедова Д.П., 20162016Дворянчиков В.И., Джаватов Д.К., Рабаданов Г.А., Искендеров Э.Г., Шихахмедова Д.П.Dvoryanchikov V.I., Djavatov D.K., Rabadanov G.A., Iskenderov E.G., Shikhakhmedova D.P.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/834Цель

Цель. Экспериментальное исследование изохорной теплоёмкости 1% водного раствора хлорида магния вдоль линии фазового равновесия.

Метод

Метод. Для определения изохорной теплоёмкости на линии фазового равновесия нами использована установка адиабатного калориметра Х.И. Амирханова.

Результаты

Результаты. Результаты исследования изохорной теплоёмкости в зависимости от температуры приводятся виде таблиц и рисунков, полученные результаты сравниваются с данными других авторов. При оценке сложной системы нельзя оценивать её эффективность только лишь на основе одного, даже очень важного критерия, при этом приходится учитывать требования технического, экономического, экологического и другого характера.

Выводы

Выводы. В геотермальной энергетике, при решении оптимизационных задач эффективности, необходимо учитывать факт температурной зависимости теплоёмкости и плотности. Учёт температурной зависимости таких параметров, как плотность и теплоёмкость при расчётах, существенно влияет на значения критерия эффективности, которые необходимо учитывать, ибо в противном случае погрешность вычислений может составить до 20 %. Полученные данные изохорной теплоёмкости водных растворов хлористого магния сравнивались с данными по воде и водным растворам NaCl и NaOH, полученными ранее, которые могут быть представлены как модель геотермальной и морской воды.

Aim

Aim. The aim is to conduct an experimental study of isochoric heat capacity of 1% aqueous solution of magnesium chloride along the phase boundary curve.

Method

Method. In order to determine the isochoric heat capacity at the phase boundary curve we used the adiabatic calorimeter of KH. I. Amirkhanov.

Results

Results. Results of the study of the isochoric heat capacity depending on the temperature are given in tables and figures; the findings are compared with those of other researchers. When evaluating a complex system, we ought not to evaluate its effectiveness on the basis of only one criterion, even a very important, in this case must take into account the requirements of the technical, economic, environmental and of other natures.

Conclusions

Conclusions. When solving optimization problems of efficiency in geothermal energy it is necessary to take into account the fact of the temperature dependence of the heat and density. The temperature dependence of the density and heat capacity in the calculations significantly affect the value of the efficiency criterion to be taken into account, otherwise the calculation error can be up to 20%. The data obtained from the isochoric heat capacity of aqueous solutions of magnesium chloride is compared with the data for water and aqueous solutions of NaCl and NaOH, obtained previously, which may be represented as a model of geothermal and sea water.

адиабатный калориметризохорная теплоемкостьфазовое равновесиеводные растворы солейгеотермальная энергетикаудельный объемтермоэлементтемпературный ходadiabatic calorimeterisochoric heat capacityphase equilibriaaqueous solutions of saltsgeothermal energyspecific volumethermocoupletemperature dependenceReferencesМакаров А.А., Фортов В.Е. Тенденции развития мировой энергетики и энергетическая стратегия России // Вестник Российской академии наук. 2004. Т.24. N3. С. 195-208.Makarov A.A., Fortov V.E. Trends in the world of energy and energy strategy of Russia. Vestnik Rossiiskoi akademii nauk [Bulletin of the Russian Academy of Sciences]. 2004. vol. 24, no. 3. pp. 195-208. (In Russian)Безруких П.П. Зачем России возобновляемые источники энергии // Энергия: экономика, техника, экология. 2002. N10. С. 2-8.Bezrukikh P.P. Why Russia Renewable Energy. Energiya: ekonomika, tekhnika, ekologiya [Energy: economics, technology, and ecology]. 2002. no. 10. pp. 2-8. (In Russian)Типы и мощности геотермических установок. Warme und Strom aus der Tiefe. Shuiz Anja. Sonne Wind und Wind und Warme. 2001. N4. Р. 71-73 (Нем.).Types and geothermal power plants. Warme und Strom aus der Tiefe. Shuiz Anja. Sonne Wind und Wind und Warme. 2001. no. 4. P.71-73.Поваров О.А., Томаров Г.В. Всемирный геотермальный конгресс // Теплоэнергетика. 2001. N2. С. 74-77.Povarov O.A., Tomarov G.V. World Geothermal Congress. Teploenergetika [Thermal Engineering]. 2001. no. 2. pp. 74-77. (In Russian)Джаватов Д.К., Дворянчиков В.И. Температурная зависимость термодинамических параметров геотермальных флюидов в задачах оптимизации геотермальных систем // Известия вузов. Северокавказский регион. Технические науки. 2006. N3. С. 69- 73.Djavatov D.K, Dvoryanchikov V.I. The temperature dependence of the thermodynamic parameters of geothermal fluids in optimization problems geothermal systems. Izvestiya vuzov. Severokavkazskii region. Tekhnicheskie nauki [University news. North-Caucasian region. Technical sciences series]. 2006. no. 3. pp. 69- 73. (In Russian)Дворянчиков В.И., Абрамова Е.Г., Абдурашидова А.А. Изохорная теплоёмкость водных растворов Na2CO3 вблизи линии фазового равновесия // Теплофизика и аэромеханика. 2000. Т.7. N4. С. 573-579.Dvoryanchikov V.I., Abramova E.G., Abdurashidova A.A. Isochoric heat capacity of aqueous solutions of Na2 CO3 near the line of phase equilibrium. Teplofizika i aeromekhanika [Thermophysics and Aeromechanics]. 2000. vol. 7, no. 4. pp. 573-579. (In Russian)Абдулагатов И.М., Дворянчиков В.И. Изохорная теплоёмкость бинарных систем NaOH+H2O и KOH+H2O вблизи критической точки чистой воды // Геохимия. 1994. N1. С. 101-110.Abdulagatov I.M., Dvoryanchikov V.I. Isochoric heat capacity of binary systems NaOH + H2 O and KOH + H2 O near the critical point of pure water. Geokhimiya [Geochemistry]. 1994. no. 1. pp. 101-110. (In Russian)Абдулагатов И.М., Дворянчиков В.И. Термодинамические свойства геотермальных флюидов // Геохимия. 1995. N5. С. 612-620.Abdulagatov I.M., Dvoryanchikov V.I. Thermodynamic properties of geothermal fluids. Geokhimiya [Geochemistry]. 1995. no. 5. pp. 612-620. (In Russian)Abdulagatov I.M., Dvoryanchikov V.I., Kamalov A.N. Measurements of the heat capacity at constant volume of H2O and (H2O+ KNO3). J. Chem. Thermodynamics. 1997. V.29. pp. 1387-1407.Abdulagatov I.M., Dvoryanchikov V.I., Kamalov A.N. Measurements of the heat capacity at constant volume of H2O and (H2O+ KNO3). J. Chem. Thermodynamics. 1997. V.29. pp. 1387-1407.Abdulagatov I.M., Rabinovich V.A., Dvoryanchikov V.I. Thermodynamic Properties of Fluid Mixtures Neat the Critical Point. Begelle House. New York. Wallingford (UK). 1999. 350 p.Abdulagatov I.M., Rabinovich V.A., Dvoryanchikov V.I. Thermodynamic Properties of Fluid Mixtures Neat the Critical Point. Begelle House. New York. Wallingford (UK). 1999. 350 p.Амирханов Х.И., Степанов Г.В., Алибеков Б.Г. Изохорная теплоёмкость воды и водяного пара. Махачкала: Дагестанский филиал АН СССР. 1969. 216 с.Amirhanov H.I., Stepanov G.V., Alibеkov B.G. Izokhornaya teploemkost' vody i vodyanogo para [Isochoric heat capacity of water steam]. Makhachkala. Dagestan branch of the Academy of Sciences of the USSR Publ., 1969. 216 p. (In Russian)Дибиров Я.А., Искендеров Э.Г., Алиев М.М. Установка ДТА с аналогово-цифровым преобразователем // XIV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии в России (RTAC-2013), Санкт-Петербург, 23-28 сентября, 2013. С. 397-404.Dibirov Ya.A., Iskenderov E.G., Aliyev M.M. Ustanovka DTA s analogovo-tsifrovym preobrazovatelem [Installing DTA with the analog-to-digital converter]. XIV Mezhdunarodnaya konferentsiya po termicheskomu analizu i kalorimetrii v Rossii (RTAC-2013), Sankt-Peterburg, 23-28 sentyabrya 2013 [XIV International Conference on Thermal Analysis and Calorimetry in Russia (RTAC-2013), St. Petersburg, 23-28 September 2013]. St. Petersburg, 2013, pp. 397-404. (In Russian)Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара. Москва: Изд-во МЭИ. 2003. 164 с.Alexandrov A.A., Grigoriev B.A. Tablitsy teplofizicheskikh svoistv vody i vodyanogo para [Tables of thermophysical properties of water and steam]. Moscow, MEI Publ., 2003. 164 p. (In Russian)Senay Likke and LeRoy A. Bromley. Heat Capacities of Aqueous NaCl, KCl, MgCl2, MgSO4 and Na2SO4, Solutions Between 80o and 200oC. Journal of Chemica and Engineering Data. 1973. Vol. 18. no. 2. pp. 189-195.Senay Likke and LeRoy A. Bromley. Heat Capacities of Aqueous NaCl, KCl, MgCl2, MgSO4 and Na2SO4, Solutions Between 80o and 200oC. Journal of Chemica and Engineering Data. 1973. Vol. 18. no. 2. pp. 189-195.Дворянчиков В.И. Термодинамические свойства геотермальных флюидов используемых в теплоэнергетике // Материалы научного симпозиума «Механизмы участия воды в биоэлектромагнитных эффектах». Москва. 2013. С. 133-138.Dvoryanchikov V.I. Termodinamicheskie svoistva geotermal'nykh flyuidov ispol'zuemykh v teploenergetike [Thermodynamic properties of geothermal fluids used in the heat]. Materialy nauchnogo simpoziuma «Mekhanizmy uchastiya vody v bioelektromagnitnykh effektakh», Moskva, 2013 [Materials Science Symposium "Mechanisms of water bioelectromagnetic effects", Moscow, 2013]. Moscow, 2013. pp. 133-138. (In Russian)Дворянчиков В.И., Джаватов Д.К., Шихахмедова Д.П. Изохорная теплоёмкость водных растворов хлорида кальция // Известия высших учебных заведений. Технические науки. 2015. N3. С. 93-97. DOI: 10.17213/0321-2653-2015-3-93-97Dvoryanchikov V.I., Djavatov D.K. Shihahmedova D.P. Isochoric heat capacity of aqueous solutions of CaCl2. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Tekhnicheskie nauki [Proceedings of the universities. The North Caucasus region. Technical sciences]. 2015. no. 3. pp. 93-97. (In Russian) DOI: 10.17213/0321-2653-2015-3-93-97

The authors declare that there are no conflicts of interest present.