P O L I T E C H N I K A G D A C
S K A
KATEDRA CHEMII FIZYCZNEJ
GRUPA: IV LABORATORIUM CHEMII FIZYCZNEJ
Nazwisko i ImiÄ™
ĆWICZNIE Nr 5
KIERUNEK
Witkowski STUDIÓW
Temat: Prężność pary nasyconej cieczy
Grzegorz Biotechnologia
Data ćwiczenia: 26.01.2007
Data złożenia sprawozdania: 29.01.2007
Asystent: dr inż. Teresa Gampe Ocena:
I  ZESTAWIENIE WYNIKÓW POMIARÓW
 wyniki przedstawiają wysokości słupów rtęci h1,h2 w zależności od temperatury t:
( )
t °C h1 mm Hg h2 mm Hg
[ ] [ ] [ ]
50,2 537 195
48,1 555 178
46,2 572 163
44,1 586 149
42,0 601 135
40,3 613 126
38,3 625 113
36,1 637 102
II  OBLICZENIE WARTOÅšCI PR
ŻNOŚCI PARY METANOLU
atm
p1 = 752,2 mm Hg (ciśnienie atmosferyczne na początku ćwiczenia)
atm
p2 = 751,0 mm Hg (ciśnienie atmosferyczne na końcu ćwiczenia)
 obliczenie różnicy pomiędzy wysokościami słupów rtęci "h:
"h = h1 - h2
dla temperatury t = 50,2°C "h wynosi:
"h = 537,0 - 195,0 = 342,0 mm Hg
 obliczenie prężności pary p:
p = patm - "h
atm
dla pierwszych czterech temperatur korzystamy z ciśnienia atmosferycznego p1 , dla pozostałych
atm
z ciśnienia p2
dla temperatury t = 50,2°C p wynosi:
atm
p = p1 - "h
p = 752,2 - 342,0 = 410,2 mm Hg
dla temperatury t = 42,0°C p wynosi:
atm
p = p2 - "h
p = 751,0 - 466,0 = 285,0 mm Hg
 zamiana temperatury w skali Celsjusza na temperaturę w skali bezwzględnej:
T = t + 273,15
dla temperatury t = 50,2°C p wynosi:
T = 50,2 + 273,15 = 323,35 K
 pozostałe wyniki z obliczonym ln p i 1 T przedstawia tabelka:
t °C T K h1 mm Hg h2 mm Hg "h mm Hg p mm Hg ln p 1 T
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]
50,2 323,35 537,0 195,0 342,0 410,2 6,0166 0,0030926
48,1 321,25 555,0 178,0 377,0 375,2 5,9275 0,0031128
46,2 319,35 572,0 163,0 409,0 343,2 5,8383 0,0031314
44,1 317,25 586,0 149,0 437,0 315,2 5,7532 0,0031521
42,0 315,15 601,0 135,0 466,0 285,0 5,6525 0,0031731
40,3 313,45 613,0 126,0 487,0 264,0 5,5759 0,0031903
38,3 311,45 625,0 113,0 512,0 239,0 5,4765 0,0032108
36,1 309,25 637,0 102,0 535,0 216,0 5,3753 0,0032336
p = f T
III  WYKRES PR
ŻNOŚCI ( )
Dane literaturowe:
t °C T K p mm Hg
[ ] [ ] [ ]
9,0 282,15 50,0
21,8 294,95 100,0
35,9 309,05 200,0
44,4 317,55 300,0
51,0 324,15 400,0
56,5 329,65 500,0
60,5 333,65 600,0
64,1 337,25 700,0
65,8 338,95 760,0
Wykres p = f T wykonany w oparciu o dane literaturowe i z naniesionymi wynikami własnymi dołączony
( )
jest do sprawozdania na osobnej kartce.
ln p = f 1 T
IV  WYKRES ( )
Wykres ln p = f 1 T wykonany w oparciu o wyniki własne dołączony jest do sprawozdania na osobnej
( )
kartce.
Na podstawie wyników zostało wyliczone przez komputer, metodą regresji liniowej równanie prostej:
1
ln p = -4557,6 Å" + 20,113
T
V  OBLICZENIA CIEPA
A PAROWANIA I NORMALNEJ TEMPERATURY WRZENIA
A = -4557,6 (współczynnik A w równaniu prostej dla wykresu ln p = f 1 T )
( )
B = 20,113 (współczynnik B w równaniu prostej dla wykresu ln p = f 1 T )
( )
J
R = 8,31447 (stała gazowa)
mol Å" K
p0 = 760 mm Hg (ciśnienie normalne)
 obliczenie ciepła parowania metanolu
"H
p
w naszym równaniu A = -
R
"H = -AÅ" R
p
J kJ
"H = -(-4557,6 Å"8,31447 = 37894,03 = 37,9
)
p
mol mol
 obliczenie normalnej temperatury wrzenia metanolu
normalna temperaturę wrzenia obliczymy z przekształconego równania prostej
1
ln p = AÅ" + B
T
A
Tw =
ln p0 - B
-4557,6
Tw = = 338,11 K
ln760 - 20,113
VI  WYLICZENIE I DYSKUSJA BA

DÓW POMIARÓW
kJ
"
"H = 35,3 (literaturowa wartość ciepła parowania metanolu)
p
mol
kJ
"H = 37,9 (eksperymentalnie wyznaczona wartość ciepła parowania metanolu)
p
mol
"
Tw = 338,85 K (literaturowa wartość temperatury wrzenia metanolu)
Tw = 338,11 K (eksperymentalnie wyznaczona wartość temperatury wrzenia metanolu)
 błąd bezwzględny dla "H wynosi:
p
" "H = "H - "H"
( )
p p p
kJ
" "H = 37,9 - 35,3 = 2,6
( )
p
mol
 błąd względny procentowy dla "H wynosi:
p
" "H
( )
2,6
p
Å"100% = Å"100% = 7,35%
"H" 35,3
p
 błąd bezwzględny dla Tw wynosi:
"
"Tw = Tw -Tw
"Tw = 338,11 - 338,85 = -0,74 K
Błąd wskazuje na nie dokładne wykonanie ćwiczenia. Błędy, które mogły się pojawić to:
Ciśnienie atmosferyczne zmieniające się w trakcie trwania ćwiczenia,
Błędy urządzeń pomiarowych  błąd odczytu temperatury przez termometr,
Błędy odczytu wysokości słupa rtęci,
Bezwładność urządzeń termostatujących  wahania temperatury w trakcie pomiarów.
p = f(T)
800
700
600
500
400
300
200
100
0
280 285 290 295 300 305 310 315 320 325 330 335 340
T [K]
p
[mm Hg]
ln p = f(1/T)
6,1
6,0
5,9
5,8
ln p = -4557,6·1/T + 20,113
5,7
5,6
5,5
5,4
5,3
0,00308 0,00310 0,00312 0,00314 0,00316 0,00318 0,00320 0,00322 0,00324
1/T
ln
p
ln p = f(1/T)
6,1
6,0
5,9
5,8
ln p = -4557,6·1/T + 20,113
5,7
5,6
5,5
5,4
5,3
0,00308 0,00310 0,00312 0,00314 0,00316 0,00318 0,00320 0,00322 0,00324
1/T
ln
p
p = f(T)
800
600
400
200
0
280 290 300 310 320 330 340
T [K]
p
[mm Hg]