To tylko jedna z 3 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Ćwiczenie: 2
Data : Temat: Wyznaczanie ciepła parowania cieczy z pomiarów prężności pary metodą izoteniskopowa.
Ocena: Część teoretyczna.
Temperatura wrzenia jest to temperatura, w której prężność pary nad roztworem równa jest ciśnieniu zewnętrznemu.
Pomiaru prężności pary dokonuje się zazwyczaj dwoma metodami:
a) dynamiczną, w której ustala się w aparaturze określone ciśnienie pary nasyconej, a następnie mierzy się temperaturę wrzenia pod tym ciśnieniem;
b) statyczną, w której przy ustalonej temperaturze mierzymy prężność pary nasyconej. Pomiaru dokonujemy dla różnych temperatur. Metodę tą nazywamy też izoteniskopową.
Rys. Schemat aparatury próżniowej do izoteniskopowego pomiaru prężności pary cieczy:
A - manometr rtęciowy, B - zbiornik buforowy, C - izoteniskop, D - naczynko termostatowe, E - rurka kapilarna, F - mały zbiornik buforowy, G - chłodnica
Opis wykonania ćwiczenia:
Do zbiorniczka K i manometru M izoteniskopu nalewamy toluenu, tak aby jego poziom był w przyblizeniu taki jak na powyższym rysunku. Zanurzamy izoteniskop w naczynku termostatowym, włączamy obieg wody chłodzącej i ustalamy pierwszą temperaturę pomiarową. Przy zamkniętych kranach 1 i 3 oraz otwartym kranie 2 włączamy pompę, a nastepnie wolno otwieramy kran 1, tak aby słup rtęci w manometrze rtęciowym opadał z nieznaczą szybkością. Przy pewnym ciśnieniu przez toluen w manometrze M izoteniskopu zaczną przedostawać się banieczki powietrza znad poziomu toluenu do zbiorniczka K. Przez regulację kranu 1 można szybkość przedostawania się banieczek ustalić na nieznacznym poziomie. Proces odpowietrzania prowadzimy około 5 minut. Po odpowietrzeniu zbiorniczka K odcinamy próżnię przez zakręcenie kranu 1, wpuszczamy do aparatury niewielką ilość powietrza przez chwilowe otwarcie kranu 3, co spowoduje zmniejszenie „rzucania” toluenu w manometrze M. Kolejne otwarcia kranu 3 doprowadzają do wyrównania się poziomów toluenu w manometrze M. Oznacza to, że cisnienie pary nasyconej nad toluenem w zbiorniczku K jest równe ciśnieniu powietrza w aparaturze. To ostatnie odczytujemy na manometrze rtęciowym, jako różnicę poziomów rtęci w milimetrach. Analogicznie postepujemy przy kolejnych temperaturach. Jeżeli jednak w trakcie wyrównywania poziomów toluenu w manometrze M pęcherzyk powietrza przedostanie się do zbiorniczka K, pomiar rozpoczyna się od początku.
Część obliczeniowa.
W ćwiczeniu wyznaczamy ciepło parowania toluenu:
- masa molowa M=92.14 g/mol
- temperatura wrzenia T
(…)
… temperatur:
Lp
T[K] 313
T[K] 318
T[K] 323
p [mmHg]
p [mmHg
p [mmHg
1
180
259
356
2
184
253
351
3
176
264
358
Wykres ciśnienia od temperatury
Wykres zależności logarytmu ciśnienia od odwrotności temperatury
Obliczenia na podstawie równania Clausiusa-Clapeyrona:
a-kąt nachylenia prostej
Z regresji liniowej powyższego wykresu odczytujemy kąt nachylenia prostej którego tangens jest równy współczynnikowi…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)