Prężność pary

 

Określenie  zależności  prężności  pary  od  temperatury.

 

1. Zadanie do wykonania

 

Zmierzyć w kilku temperaturach prężności pary zadanej substancji metodą izoteniskopową.
Na podstawie otrzymanych wyników, wyliczyć entalpię parowania badanej cieczy.

 

2. Aparatura

 

Do wykonania ćwiczenia przygotowany został zestaw przedstawiony na rysunku:

 

gdzie:

KD1, KD2, KD3 - krany próżniowe

K1, K2 - kapilary

CH - chłodnica

M - manometr

I - izoteniskop

 

3. Odczynniki

Do wykonania ćwiczenia przewidziano rozpuszczalniki o czystości cz.d.a., które należy oczyścić dodatkowo przez destylację: heptan (98,5oC); oktan (125,0oC); toluen (110,6oC); alkohol amylowy I i II rz. (129,0oC i 120,0oC)

W nawiasach podano temperatury wrzenia pod ciśnieniem 1 atm.

 

4. Sposób wykonania ćwiczenia.

 

Przed rozpoczęciem  ćwiczeń należy sprawdzić, czy kran  KD1 jest zamknięty, a następnie włączyć pompą  próżniową  by się rozgrzała.

 

Równocześnie trzeba nastawić termostat na najniższą temperaturę pomiaru i włączyć go /termometr kontaktowy w termostacie można ustawić jedynie orientacyjnie - temperaturę cieczy można odczytać tylko przy pomocy drugiego termometru - posługując się jego wskazaniami można dopiero ustawić dokładnie termostat./.

 

Do dokładnie oczyszczonego i suchego izoteniskopu wlać pipetą około 5 cm³ badanej cieczy. Nasmarować  prawidłowo szlify w izoteniskopie, nałożyć korek i założyć izoteniskop na chłodnicę.

 

Gdy już ustali się temperatura cieczy w termostacie kran KD3 ustawić w takim położeniu, by zamknięty był dostęp powietrza /przez kapilarę  K2/.

 

Otworzyć karn KD1  a następnie kran KD2.  Po takim nagłym wyciągnięciu próżni ciecz w izoteniskopie zaczyna  wrzeć, a część jej jest przerzucona wyżej.

 

Zamknąć kran KD2 i przez kilkanaście sekund wyciągać próżnię przez kapilarę K1, po czym zamknąć kran KD1. Ostrożnie otwierając kran KD3 powoli dopuszczać powietrze przez kapilarę K2 utrzymując słup cieczy wewnątrz U-rurki izoteniskopu. Poziom cieczy w obu częściach rurki musi być jednakowy.

 

W razie potrzeby otworzyć kran KD1 /KD2 zamknięty/ i ostrożnie operując kranem wyciągnąć nadmiar wpuszczonego powietrza. Nie wolno jednak dopuścić do tego by do głównej części izoteniskopu dostało przez U-rurkę się powietrze.

 

Gdyby tak się stało, należy ponownie odparować układ cieczy: krany KD1 i KD2 otwarte. Gdy poziom cieczy w U-rurce izoteniskopu ustali się i nie będzie ulegał zmianie w ciągu pół minuty - odczytać ciśnienie na manometrze.

 

Następnie odgazować układ i powtórzyć pomiar. Czynności te powtarzać dotąd, dopóki nie otrzyma się co najmniej dwóch kolejnych wyników nie różniących się bardziej niż o 5 %.

 

W analogiczny sposób wykonać pomiary w wyższych temperaturach.

 

W razie potrzeby uzupełnić ciecz w izoteniskopie.

 

Przed ściągnięciem izoteniskopu układ należy zapowietrzyć poprzez kapilarę K2 odpowiednio ustawiając kran KD3.

 

5. Opracowanie wyników.

 

Wyniki pomiarów należy nanieść na wykresy

 

p = f (T) oraz ln p = f (1/T).

 

W sprawozdaniach cząstkowych należy wyliczyć ΔH parowania posługując się wykresem drugim.

 

W sprawozdaniu końcowym należy wyliczyć ΔH przy pomocy regresji prostoliniowej, obliczanie wartości testu Studenta i obszaru ufności dla ΔH.

---