LABORATORIUM FIZYCZNE Grupa lab. 7
Kolejny nr. æwiczenia: 6	Nazwisko i imiê:	Wydzia³
Symbol æwiczenia: 14	Witold Kobylarz	Z i E
Temat:	Data odrobienia æwiczenia:	Semestr
Badanie zale*no*ci	14 IV 1997	II
temperatury wrzenia	Data oddania sprawozdania :	Grupa st.
wody od ci*nienia	21 IV 1997	V
	Podpis	Ocena:
	asystenta:

I WSTÊP

Wrzenie jest to proces intensywnego parowania nie tylko na powierzchni cieczy, ale r*wnie* wewn*trz cieczy. Ci*nienie p wewn*trz p*cherzyka pary r*wne jest:

p = p_o + rgh + P_RM

gdzie: p_o - ci*nienie zewn*trzne

rgh - ci*nienie hydrostatyczne le**cych nad p*cherzykiem warstw cieczy,

P_RM = - dodatkowe ci*nienie zwi*zane z napi*ciem powierzchniowym p*cherzyka pary cieczy

r - promie* pary p*cherzyka

s - napi*cie powierzcniowe cieczy

Wrzenie nast*puje w temperaturze, w kt*rej ci*nienie par nasyconych wewn*trz p*cherzyka

p_p > p_o + rgh + P_RM je*li w cieczy istniej* odpowiednie centra, na kt*rych mog* si* tworzy* p*cherzyki pary to P_RM<<p_o oraz rgh<<p_o i warunek wrzenia mo*na zapisa* p » p_o temperatura wrzenia jest to zatem temperatura cieczy, w kt*rej ci*nienie pary nasyconej jest r*wne ci*nieniu zewn*trznemu. Zale*no** temperatury wrzenia cieczy od ci*nienia okre*la r*wnanie Claussiusa-Clapeyrona:

gdzie: l - molowe ciep³o parowania,

v_p - molowa obj*to** pary w temperaturze T,

v_c - molowa obj*to** cieczy w temperaturze T.

Przyjmuj*c upraszczaj*ce za³o*enia:

1) l jest sta³e, co jest w przybli*eniu s³uszne dla r**nicy temperatury r*wnej kilkadziesi*t stopni,

2) zaniedbuj*c molow* obj*to** cieczy, czyli przyjmuj*c, *e:

v_p - v_c » v_p

3) stosuj*c r*wnanie gaz*w doskona³ych dla pary cieczy

otrzymamy:

R*wnanie (3) mo*na napisa* w postaci:

Po sca³kowaniu stronami otrzymujemy nast*puj*cy wz*r:

lub

gdzie:

Poniewa* dla interesuj*cego nas przedzia³u temperatur *rednia warto** oraz , wi*c A = 4950 K

Pisz*c r*wnanie (6) dla dwu r**nych ci*nie* p_o i p_x

oraz odejmuj*c stronami rownanie (8) i (7) otrzymamy:

Wiedz*c, *e pod ci*nieniem 9,81×10⁴ Pa woda wrze w temperaturze 373 K, podstawiamy w r*wnaniu (9) odpowiednio za p_o = 9,81×10⁴ Pa i T_o = 373 K i wyliczamy ci*nienie p_x, przy kt*rym woda wrze w temperaturze T_x.

II. WYNIKI POMIAR*W

Numer	Ciœnienie	Temp. wrzenia	Ci*nienie rzeczywiste
pomiaru	[kG/cm^2]	[K]	[hPa]
1	0,95	317	80,55
2	0,9	324,5	129,6
3	0,85	331,5	178,65
4	0,8	337	227,7
5	0,75	341,5	276,75
6	0,7	345,4	325,8
7	0,65	348,5	374,85
8	0,6	351,6	423,9
9	0,55	354,2	472,95
10	0,5	356,6	522
11	0,45	358,9	571,05
12	0,4	361	620,1
13	0,35	362,9	669,15
14	0,3	365	718,2
15	0,25	366,5	767,25
16	0,2	368	816,3
17	0,15	369,5	865,35
18	0,1	371	914,4
19	0,05	372,2	963,45
20	0	373	1012,5

W naszej tabelce ci*nienie jest wielko*ci* odczytan* z wakuometru jednak do wszystkich oblicze* wykorzystujemy ci*nienie rzeczywiste, kt*re otrzymujemy po odj*ciu od ci*nienia atmosferycznego zmierzonej warto*ci ci*nienia wyra*onego w hPa, pami*taj*c, i* 1kG = 9,81 N, a 1cm² = 10^-4 m².

Nast*pnie wyliczamy p_x dla trzech warto*ci temperatur: t_x = 80 ^oC = 353 K

t_x = 60 ^oC = 333 K

t_x = 40 ^oC = 313 K

i por*wnujemy tak wyliczone warto*ci z warto*ciami z wykresu t = f(p) dla podanych temperatur.

Numer	Temp. wrzenia tx	Ci*nienie px
pomiaru	[K]	[hPa]
1	353	463
2	333	199
3	313	77

III OBLICZANIE B£*D*W

Na wykresie zale*no*ci t = f(p) nanosimy b³*d pomiaru, przyjmuj*c Dt = 0,5^oC = 273,5 K, Dp = 10³ Pa = 10 hPa. Sprawdzamy czy odczytane z wykresu warto*ci p_x r*wnaj* si* w granicach b³*du warto*ciom wyliczonym teoretycznie.

---