pr no pary sprawozdanie


22T1
zespół 1
zespół 2

Ćwiczenie nr 2

Data wykonania ćwiczenia
12/12/2012r.

Białka Karolina
Korzec Patrycja
Cokot Marcin
Paszko Igor

Prężność pary

Ocena:

WSTĘP TEORETYCZNY:

W tym ćwiczeniu będziemy badać prężność pary metodą izoteniskopową. Należy ona do metod statycznych. Poszczególnych pomiarów prężności pary dokonano w rożnych temperaturach (w tym wypadku 30-70oC). Do wykonania ćwiczenia użyto n-oktanu. Na podstawie otrzymanych wyników obliczono entalpię parowania badanej cieczy.

Funkcja Gibbsa

dG(T,p) = (∂G/∂T)p dT + (∂G/∂p)T dp

(∂G/∂T)p dT = -S

(∂G/∂p)T dp = V

dG(T,p) = Vdp - SdT

Równanie Clausiusa-Clapeyrona

Punktem wyjścia jest termodynamiczny warunek równowag polegający na równości potencjałów chemicznych danej substancji w obu fazach przy danych warunkach p i T.

μjf co jest równoważne równości molowych entalpii swobodnych danego składnika w obu fazach Gj=Gf

δμj = δμf → δGj = δGf

δGj=δpVj - δTSj = δpVf - δTSf = δGf

δp(Vj - Vf) = δT(Sj - Sf)

δp = (Sj - Sf)/(Vj - Vf) * δT

(δp/δT) = ∆S/∆V

(δp/δT) = ∆H/T∆V

Wykres fazowy dla wody: 0x08 graphic

OPIS WYKONANIA ĆWICZENIA:

Ustawiono termostat na pierwszą temperaturę pomiaru, po czym wlano do izoteniskopu ok. 5cm3 n-oktanu. Gdy temperatura cieczy ustaliła się, zamknięto kran KD3, aby odciąć dostęp powietrza przez kapilarę K2.

W celu wykonania pomiaru otworzono kran KD1, a następnie KD2. Po nagłym wciągnięciu próżni, ciecz w izoteniskopie zaczyna wrzeć, a jej część jest przerzucana wyżej.

Zamknięto kran KD2 i przez kilkanaście sekund wyciągano próżnię przez kapilarę K1, po czym zamknięto kran KD1. Ostrożnie otworzono kran KD3, bardzo powoli dopuszczono powietrze przez kapilarę K2 i utrzymano słup cieczy wewnątrz U-rurki izoteniskopu na takim samym poziomie. Odczytano wynik na manometrze.

Analogiczne pomiary wykonano dla kolejnych temperatur.

Temperatura

Pomiar I

Pomiar II

Pomiar III

Ciśnienie

ln(pśr)

T(K)

p[mmHg]

p[mmHg]

p[mmHg]

pśr [mmHg; Pa]

-

310,15

17

14

15

15,33; 2043,8

7,62

318,15

31

28

30

29,67; 3955,7

8,28

329,15

37

36

37

36,67; 4889,0

8,49

0x08 graphic

0x08 graphic

0x01 graphic

PODSUMOWANIE:

Metodą regresji prostoliniowej (najmniejszych kwadratów) komputerowo wyznaczono współczynnik A, który posłużył do obliczenia wartości ciepła parowania n-oktanu. Na dokładność pomiarów wartości ciśnień odczytywanych na manometrze miała wpływ ich liczba (stosunkowo niewielka) oraz poprawność „wyregulowania” poziomu cieczy w U-kształtnym fragmencie izoteniskopu. Przy wyprowadzeniu wzoru na ln p założono niezależność ciepła przemiany fazowej od temperatury w zakresie doświadczalnym, co umożliwiło scałkowanie obu stron wyrażenia.



Wyszukiwarka