1) Zestawiam wyniki pomiarów |
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Tab1-zawiera doświadczalnie uzyskane czasy wypływu badanej cieczy |
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w danej temperaturze |
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czas wypływu badanej cieczy(s ) |
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temperatura( C) |
t1 |
t2 |
t3 |
tśrednie |
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20 |
84,02 |
84,52 |
84,28 |
84,27 |
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25 |
81,1 |
80,97 |
80,94 |
81,00 |
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30 |
77,17 |
77,05 |
77,51 |
77,24 |
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35 |
74,27 |
74,44 |
74,21 |
74,31 |
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40 |
71,26 |
71,32 |
71,24 |
71,27 |
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45 |
69,03 |
69,08 |
68,81 |
68,97 |
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50 |
66,17 |
66,36 |
66,68 |
66,40 |
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2)Na podstawie podanych przez prowadzącego ćwiczenie gęstości badanej cieczy |
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w temperaturach 20, 30, 40, 50 wyznaczam potrzebne do dalszych obliczeń wartości gęstości |
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w temperaturach 25, 35, 45 |
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Tab2-zawiera podane wartości gęstości badanej cieczy |
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temperatura |
gęstość(g/cm^3) |
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20 |
0,901 |
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30 |
0,8885 |
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40 |
0,876 |
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50 |
0,8635 |
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a)sporządzam wykres d=f(t) |
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b)obliczam współczyniki regresji liniowej |
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Tab3-zawiera wartości niezbędne do obliczenia A i B |
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t |
(t-tsr) |
(d-dsr) |
(t-tsr)*(d-dsr) |
(t-tsr)^2 |
t^2 |
ti*di |
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|
20 |
-15 |
0,01875 |
-0,281250000000001 |
225 |
400 |
18,02 |
|
|
|
|
|
|
30 |
-5 |
0,00625 |
-0,03125 |
25 |
900 |
26,655 |
|
|
|
|
|
|
40 |
5 |
-0,00625 |
-0,03125 |
25 |
1600 |
35,04 |
|
|
|
|
|
|
50 |
15 |
-0,01875 |
-0,281249999999999 |
225 |
2500 |
43,175 |
|
|
|
|
|
|
140 |
suma |
|
-0,624999999999999 |
500 |
5400 |
122,89 |
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tsr= |
35 |
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dsr= |
0,88225 |
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B= |
-0,00125 |
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A= |
0,926 |
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c)na podstawie uzyskanego równania obliczam szukane gęstości |
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d25= |
0,89475 |
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d35= |
0,88225 |
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d45= |
0,86975 |
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d)potrzebne wartości gęstości w temperaturach 25, 35, 45 mogę też uzyskać za pomocą interpolacji liniowej |
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gdyż wiadomo że wartość w środku przedziału jest równa wartości średniej z wartości skrajnych |
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d20=0,901 |
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d25=1/2*(d20+d30)= |
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0,89475 |
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d30=0,8885 |
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d35=1/2*(d30+d40)= |
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0,88225 |
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d40=0,876 |
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d45=1/2*(d40+d50)= |
|
0,86975 |
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d50=0,8635 |
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3)Na podstawie wyznaczonych średnich czasów wypływu wyznaczam lepkość cieczy w kolejnych |
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temperaturach, korzystając z zależności: |
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n=no*(d*t/do*to) |
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gdzie: |
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no-lepkość cieczy w temperaturze 20C |
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no-lepkość cieczy w kolejnej temperaturze |
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do-gęstość cieczy w temperaturze 20C |
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do-gęstość cieczy w kolejnej temperaturze |
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to-średni czas wypływu cieczy w temperaturze 20C |
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to-średni czas wypływu cieczy w kolejnej temperaturze |
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no=0,455*10^(-3)Pa*s |
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|
błąd względny |
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|
n25=no*(d25*t25/do*to)= |
|
0,434 |
*10^(-3)Pa*s |
5,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n30=no*(d30*t30/do*to)= |
|
0,411 |
*10^(-3)Pa*s |
5,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n35=no*(d35*t35/do*to)= |
|
0,393 |
*10^(-3)Pa*s |
5,12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n40=no*(d40*t40/do*to)= |
|
0,374 |
*10^(-3)Pa*s |
4,37 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n45=no*(d45*t45/do*to)= |
|
0,359 |
*10^(-3)Pa*s |
4,57 |
|
|
|
|
|
|
|
|
n50=no*(d50*t50/do*to)= |
|
0,344 |
*10^(-3)Pa*s |
4,23 |
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4)Uzyskane wyniki zestawiam w tabeli |
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Tab4 |
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temperatura[K] |
d[g/cm^3} |
t[s] |
n[Pa*s] |
ln(n) |
1/T [K^(-1) |
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|
293 |
0,901 |
84,27 |
0,000455 |
-7,695 |
0,003413 |
|
|
|
|
|
|
|
298 |
0,89475 |
81,00 |
0,000434 |
-7,742 |
0,003356 |
|
|
|
|
|
|
|
303 |
0,8885 |
77,24 |
0,000411 |
-7,797 |
0,003300 |
|
|
|
|
|
|
|
308 |
0,88225 |
74,31 |
0,000393 |
-7,842 |
0,003247 |
|
|
|
|
|
|
|
313 |
0,876 |
71,27 |
0,000374 |
-7,891 |
0,003195 |
|
|
|
|
|
|
|
318 |
0,86975 |
68,97 |
0,000359 |
-7,932 |
0,003145 |
|
|
|
|
|
|
|
323 |
0,8635 |
66,40 |
0,000344 |
-7,975 |
0,003096 |
|
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5)Na podstawie otrzymanych wyników wykreślam zależność ln(n)=f(1/T) |
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a)wykonuję wykres |
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b)obliczam współczynniki regresji liniowej |
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tab5-zawiera wartości niezbędne do obliczenia współczynników A i B |
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1/T |
ln(n) |
(1/T-1/Tsr) |
ln(n)-ln(n)sr |
(1/T-1/Tsr)*lnn-lnnsr |
(1/T-1/Ts)^2 |
(1/T)^2 |
1/T*ln(n) |
|
|
|
|
|
0,003413 |
-7,695 |
0,00016279 |
0,144 |
2,34291132978731E-05 |
2,64996642399891E-08 |
1,16483593285886E-05 |
-0,026263526071718 |
|
|
|
|
|
0,003356 |
-7,742 |
10,00000000 |
0,097 |
0,973887244140768 |
100 |
1,12607540200892E-05 |
-0,025979024245925 |
|
|
|
|
|
0,003300 |
-7,797 |
0,00005015 |
0,042 |
2,11313071616654E-06 |
2,51481432222033E-09 |
1,08921783267436E-05 |
-0,025732673267327 |
|
|
|
|
|
0,003247 |
-7,842 |
-0,00000343 |
-0,003 |
1,01830158433467E-08 |
1,17570935462593E-11 |
1,05414066453027E-05 |
-0,025461388780625 |
|
|
|
|
|
0,003195 |
-7,891 |
-0,00005529 |
-0,052 |
2,86188051261187E-06 |
3,0574186598613E-09 |
1,02073104757627E-05 |
-0,025210528879129 |
|
|
|
|
|
0,003145 |
-7,932 |
-0,00010553 |
-0,093 |
9,79954835212122E-06 |
1,11361631205852E-08 |
9,88884933349156E-06 |
-0,024943396226415 |
|
|
|
|
|
0,003096 |
-7,975 |
-0,00015421 |
-0,136 |
2,09508623979885E-05 |
2,37797607288145E-08 |
9,58506263838434E-06 |
-0,02469040247678 |
|
|
|
|
|
0,022751 |
suma |
|
|
0,97394640885906 |
100,000000067 |
7,40239207683627E-05 |
-0,178280939947919 |
|
|
|
|
|
1/T sr= |
0,003250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
ln(n)sr= |
-7,839 |
|
|
|
|
n[cP] |
(-LN(n )) |
1/T*1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,455 |
0,7875 |
3,413 |
|
|
|
|
B1= |
0,010 |
K |
|
|
|
0,434 |
0,8340 |
3,356 |
|
|
|
|
A1= |
-7,836 |
|
|
|
|
0,411 |
0,8885 |
3,300 |
|
|
|
|
|
|
|
ln(n)=A1+B1*(1/T) |
|
|
0,393 |
0,9344 |
3,247 |
|
|
|
|
c)obliczam współczynnik korelacji i determinacji |
|
|
|
|
|
0,374 |
0,9831 |
3,195 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,359 |
1,0231 |
3,145 |
|
|
|
|
ln(n)obs |
(lnnobs-lnnsrobs)^2 |
lnnobl |
(lnnobl-lnnsrobl)^2 |
|
|
0,344 |
1,0683 |
3,096 |
|
|
|
|
-7,695 |
0,020714 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
|
-7,742 |
0,009485 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
-7,797 |
0,001776 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
-7,842 |
0,000009 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
-7,891 |
0,002679 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
-7,932 |
0,008623 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
-7,975 |
0,018458 |
-7,836 |
0,000000 |
|
|
suma |
0,061744 |
|
0,000000 |
|
|
średnieln(n)obl= |
-7,836 |
|
|
|
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współczynnik determinacji:r^2=suma(lnobl-lnnsrob)^2/suma(lnnobs-lnnsrob)^2 |
|
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r^2= |
0,0000 |
|
|
|
|
współczynnik korelacji r |
|
|
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|
|
r= |
0,0000 |
|
|
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6)Wyznaczam stałe równania Arrheniusa-Guzmana |
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:n=Ae^(B/T) |
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Pa*s= |
Pa*s*e(K/K) |
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Doprowadzam równanie to do postaci liniowej-w tym celu obustronnie je logarytmuję |
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ln(n)=ln(A)+ln(e)^(B/T) |
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ln(n)=ln(A)+B/T*ln(e) |
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Wiedząc że ln z e wynosi jeden mogę to zapisać następująco: |
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ln(n)=ln(A)+B/T |
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Przyjmując następujące oznaczenia |
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A1=ln(A) |
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B1=B |
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otrzymuję wcześniej uzyskane równanie prostej: |
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ln(n)=A1+B1*(1/T) |
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Mając obliczone A1 i B1 łatwo mogę obliczyć ln(n) i B |
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B= |
0,010 |
K |
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A=e^A1 |
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A= |
3,95E-04 |
Pa*s |
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7)Obliczam energię aktywacji przepływu lepkiego dla badanej cieczy |
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Ea=B*R |
K*J/(mol*K) |
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Ea= |
0,081 |
J/mol |
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Ea= |
0,0 |
kJ/mol |
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