Politechnika Warszawska
Zakład Chemii Fizycznej
Wyznaczanie prężności pary cieczy jednoskładnikowej
Łukasz Włoszczak
Izabela Zadrożna
Data:
09.03.2011
Dzień / godzina:
Środa 12-16
Ocena:
Podpis:
Wstęp teoretyczny
Wystąpienie stanu równowagi pomiędzy fazą ciekłą a fazą gazową w układzie jednoskładnikowym redukuje liczbę stopni swobody do jednego:
W układzie jednoskładnikowym zawierającym dwie fazy α i β, warunkiem równowagi przy p,T = const jest równość potencjałów chemicznych: Gdy któryś parametr ulegnie zmianie równowaga w układzie zostanie zachowana, gdy spełniona będzie zależność: W umiarkowanych warunkach ciśnienia i temperatury, odległych od krytycznych, parę można potraktować jak gaz doskonały, a wtedy prężność pary można wyrazić za pomocą równania Clausiusa- Clapeyrona:
Jeśli prężność pary cieczy zrównoważy ciśnienie zewnętrzne (ciśnienie atmosferyczne) następuje zjawisko wrzenia. Przyrządem, który jest wykorzystywany do pomiaru temperatury wrzenia przy znanym ciśnieniu jest ebuliometr. Po podgrzaniu badanej cieczy do wrzenia, pary uderzają o gniazdo termometru, który mierzy temperaturę. Według reguły Troutona standardową entropie parowania wyraża stosunek entalpii parowania ΔHpar do normalnej temperatury wrzenia Tw (ciśnienie 1 atm.):
Występują odstępstwa od powyższej reguły, wykazują je związki ulegające asocjacji.
Aparatura
- Ebuliometr Świętosławskiego
- manostat kartezjański
- manometr rtęciowy
- pompka wodna
- autotransformator
- amperomierz
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest pomiar temperatury wrzenia cieczy w układzie jednoskładnikowym w zakresie umiarkowanych ciśnień, wyznaczenie normalnej temperatury wrzenia i entalpii parowania. Wykonanie ćwiczenia
Zmierzone ciśnienie atmosferyczne wynosiło 755,4 mmHg. Pierwsza część wykonywanego przez nas ćwiczenia polegała na taki dobraniu mocy grzałki, by cały czas w układzie utrzymywać temperaturę wrzenia.
Napełniamy ebuliometr odpowiednią ilością propanolu, wlewając go przez chłodnicę. Włączamy chłodzenie ebuliometru, następnie jego ogrzewanie i ustalamy prąd grzania na ok. 0,8 A. Regulując natężeniem prądu w niewielkim zakresie wyznaczamy tzw. obszar plateau. Za obszar ten przyjęto zakres natężeń 0,8 - 1,2A. Resztę eksperymentu prowadzimy pod natężeniem prądu odpowiadającemu środkowi tego przedziału, czyli
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)