Opiekun: dr Piotr Biegański		Imię Nazwisko: Joanna Cochur Wydział/kierunek: SKP Termin zajęć: Piątek godz. 9:15
Temat: Zależność przewodnictwa elektrycznego elektrolitów od temperatury. Sprawdzenie reguły Waldena.		Nr ćwiczenia: 47
Termin wykonania ćwiczenia: 17.04.2009	Termin oddania sprawozdania: 24.04.2009	Ocena:

1. Cel ćwiczenia:

Pomiar przewodności elektrycznej właściwej (konduktywności) σ i lepkości  elektrolitu w funkcji temperatury. Sprawdzenie reguły Waldena (σ=const).

2. Wstęp:

Na laboratoriach z fizyki badałam zależność przewodnictwa elektrolitu od temperatury oraz regułę Waldena, która głosi, że iloczyn nση⋅=const. jest niezależny od temperatury. Do wykonania tego doświadczenia została przygotowana odpowiednia aparatura składająca się z: wiskozymetru Höpplera, naczynka elektrolitycznego wraz z sondą pomiarową i mieszadełkiem, stoper, konduktometr cyfrowy typu N5711 oraz termostat z termometrem kontaktowym.

Poszczególne pomiary polegały na tym, że najpierw ustawiałam temperaturę i czekałam aż konduktometr wskaże temperaturę ustalona wcześniej na termometrze. Gdy temperatura termometru i konduktometru była taka sama, spisałam pozostałe pomiary konduktometru, po obróceniu wiskozymetru liczyłam czas spadającej kulki (poczynając od pierwszej kreski). Pomiary te powtórzyłam dla innych temperatur.

Do obliczeń wykorzystałam wzory na: wartość lepkości współczynnika (3.1), błąd pomiaru lepkości (3.2), błąd pomiaru reguły Waldena (3.3) oraz błąd pomiaru współczynnika przenikalności (3.4).

W części obliczenia pokazałam sposób, w jaki korzystałam ze wzorów, na pojedynczych przykładach. Reszta obliczeń została zrobiona adekwatnie do pokazanych

przykładów.

Reguła Waldena - mówi, że iloczyn ση = const, a jego wartość

jest niezależna od temperatury.

3. Wykaz użytych do obliczeń wzorów:

(3.1)

(3.2)

(3.3)

(3.4)

T - temperatura

t_śr - czas opadania kulki

K_W - stała wiskozymetru

η - lepkość cieczy

σ - przewodność elektrolitu

4. Zebrane dane:

Lp.	T [^oC]	σ [S/m]	t [s]
1	25	0,531	133,86
2	30	0,631	111,26
3	35	0,697	100,85
4	40	0,767	89,17
5	45	0,834	80,57
6	49	0,894	74,33

Tabela 1.: Zestawienie zebranych danych.

5. Obliczenia:

• Sposób wyliczenia współczynnika lepkości cieczy (wzór: 3.1):

• Sposób wyliczenia niepewności współczynnika przewodności elektrolitu (wzór: 3.4):

• Sposób wyliczenia niepewności lepkości cieczy (wzór: 3.2):

• Uzasadnienie reguły Waldena:

• Sposób wyliczenia niepewności przenikalności elektrolitu (wzór: 3.3):

6. Zestawienie danych zebranych i obliczonych:

Lp.	T [˚C]	ΔT [˚C]	t [s]	Δt [s]	σ [S/m]	Δσ [S/m]
1	25	1,5	133,86	1	0,531	0,005
2	30				111,27			0,631
3	35				100,85			0,697
4	40				89,17			0,767
5	45				80,57			0,834
6	49				74,33			0,894

	Kw [cP/s]	ΔKw [cP/s]	η [P]	Δη [P]	ση [mPS/m]	Δση [mPS/m]
	0,0172	0,0001	0,0230	0,0003	0,0122	0,0003
					0,0191	0,0003	0,0121	0,0003
					0,0173	0,0003	0,0121	0,0003
					0,0153	0,0003	0,0121	0,0003
					0,0139	0,0003	0,0123	0,0003
					0,0128	0,0003	0,0121	0,0003

Tabela 2.: Zestawienie danych zebranych i obliczonych (wartości zaokrąglone).

7. Wykresy:

Wykres 1.: Zależność lepkości od temperatury.

Wykres 2.: Zależność przewodności elektrolitu od temperatury.

Wykres 3.: Spełnienie reguły Waldena.

8. Wnioski:

Podsumowując otrzymane wyniki i wykresy można stwierdzić, że lepkość elektrolitu jest zależna od temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury lepkość elektrolitu maleje. Wykresem tej zależności jest krzywa malejąca. Przewodność elektryczna właściwa elektrolitu także zależy od temperatury. Jednakże w przeciwieństwie do lepkości, przewodność elektrolitu rośnie wraz ze wzrostem temperatury. Wykresem tej zależności jest krzywa rosnąca.

Po otrzymanych wynikach liczbowych wynikających z doświadczenia można stwierdzić autentyczność reguły Waldena, głoszącej, że iloczyn przewodności elektrycznej elektrolitu i jej lepkości jest stały niezależnie od temperatury. Trzeba jednak podkreśli, że z powodu niedokładności przyrządów, bądź też innych czynników, jest zauważalna mała różnica wyników (w granicach błędu).

6

---