Mariusz Jaworski 3.12.96.
Laboratorium z fizyki ogólnej
Sprawozdanie z wiczenia nr 47
Temat wiczenia :Badanie zalenoci przewodnictwa elektrolitów od temperatury
Przebieg wiczenia :
1. Wyznaczenie zalenoci konduktywnoci od temperatury
2. Wyznaczenie zalenoci lepkoci od temperatury
3. Sprawdzenie prawa Waldena
Wstp
Przewodnictwo prdu elektrycznego w elektrolitach odbywa si za porednictwem jonów elektrolitu, które powstaj w wyniku dysocjacji jego obojtnych czsteczek i staj si nonikami adunku elektrycznego. Poniewa s one stosunkowo masywne, konduktancja jonowa zwizana jest z transportem masy. Efektywno tego transportu zaley bezporednio od ruchliwoci jonów. Zaleno konduktywnoci od ruchliwoci wyraa wzór : = cF (+ + -), gdzie :
: stopie dysocjacji,
c : stenie gramorównowanikowe roztworu,
F : staa Faradaya,
±: ruchliwo jonów.
Wedug empirycznego prawa Waldena iloczyn konduktywnoci i lepkoci dla elektrolitów pozostaje stay.
Rónica midzy akumulatorem a bateri
Akumulator, w przeciwiestwie do baterii stanowi ogniwo odwracalne. Oznacza to, e reakcje towarzyszce wytwarzaniu prdu elektrycznego s odwracalne i ilo energii jak naley dostarczy ogniwu , aby przeprowadzi proces odwrotny jest równa iloci energii wytworzonej w procesie pierwotnym.(w cyklu adowania i rozadowania pozostaje staa ilo elektrolitu).Przykadowo dla akumulatora oowiowego :
- anod stanowi pyta z tlenku oowiu, a katod pyta z metalicznego oowiu; elektrolitem jest roztwór kwasu siarkowego.W trakcie rozadowania zachodz nastpujce reakcje :
- na katodzie : Pb=Pb2++2e
- na anodzie: PbO2+4H++2e=Pb2++2H2O,
w procesie adowania s to te same reakcje tylko czytane od prawej strony.
Jony Pb2+ wydzielaj si jako PbSO4 ( który rozpada si z powrotem na Pb i (SO4)2- po przyoeniu napicia adujcego).
Dla baterii, czyli ogniwa suchego mamy :
- katod z cynku, na której zachodzi reakcja : Zn=Zn2+ + 2e,
- anod wglow, która dostarcza elektronów kationom wodorowym : 2H++2e=H2 .
Elektolitem jest pasta z chlorku amonowego, z dodatkiem chlorku cynkowego lub magnezowego, wody i ziemii okrzemkowej. Wan rol w tym ogniwie odgrywa depolaryzator MnO2, który wie czsteczki wodorowe zbierajce si wokó anody w reakcji: MnO2+H2=2MnO(OH).
Reakcje elektrodowe w baterii nie s odwracalne.
Opracowanie wyników
T [C] |
[S/m] |
[%] |
t [s] |
t [%] |
[cP] |
[%] |
* |
* |
*[%] |
23 |
0.35 |
0.31 |
158 |
1.26 |
2.72 |
5.02 |
0.96 |
0.05 |
5.10 |
27 |
0.39 |
0.28 |
144 |
1.38 |
2.49 |
4.88 |
0.97 |
0.05 |
5.02 |
30 |
0.43 |
0.25 |
138 |
1.45 |
2.37 |
4.82 |
1.02 |
0.05 |
5.19 |
32 |
0.43 |
0.25 |
130 |
1.54 |
2.24 |
4.74 |
0.98 |
0.05 |
4.89 |
38 |
0.49 |
0.22 |
109 |
1.83 |
1.88 |
4.53 |
0.94 |
0.04 |
4.45 |
42 |
0.54 |
0.20 |
98 |
2.04 |
1.69 |
4.42 |
0.91 |
0.04 |
4.22 |
45 |
0.57 |
0.19 |
90 |
2.22 |
1.55 |
4.34 |
0.89 |
0.04 |
4.02 |
50 |
0.63 |
0.17 |
82 |
2.45 |
1.41 |
4.26 |
0.89 |
0.03 |
3.93 |
Bezwzgldny bd pomiaru konduktywnoci wyliczony ze wzoru :
= 0.5%zakresu+1 cyfra , wynosi :
= (0.005*2 + 0.001) = 0.0011
Pomiar lepkoci w wiskozymetrze Hoepplera polega na pomiarze czasu opadania kulki w polu grawitacyjnym z przeciwdziaajc si lepkoci elektrolitu i przemnoeniu go przez sta Kw
= Kw*t , Kw= (0.0172±0.0001)cP/s .
Czas t jest kadorazowo redni z dwóch pomiarów. t przyjto 2s.
rednia warto iloczynu <*> = 0.94 , rednie odch. std. S = 0.05 .
Wnioski
Zgodnie z tabel iloczyn * pozostaje zachowany (stay), a wic prawoWaldena pozostaje suszne. Wystpuje cisa zaleno midzy konduktywnoci a ruchliwoci elektrolitu. Sdzc z wykresu mona by postulowa zaleno liniow badanych wielkoci od temperatury, skad innd jednak wiadomo, e zaleno (T) jest postaci (T)=Aexp(B/T).
Pomimo, e obliczenia bdu dla iloczynu * nie obejmuj bdu ustalenia temperatury, która nie bya idealnie staa w trakcie stosunkowo dugiego czasu wykonywania pomiaru lepkoci rednie odchylenie standardowe od <*> pozostaje bliskie bdowi wyliczonemu analitycznie.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
53, Cwiczenie 53 d, Piotr Biernat
21, Cwiczenie 21, _Piotr Biernat _
LABFIZ52, Piotr Biernat
44, 44B, Piotr Biernat
LABFIZ11, Piotr Biernat
LABFIZ01 2, Piotr Biernat
Ćwiczenie 1 2 09 15 10 2011
Ćwiczenia z 15.10.2010 (piątek) D. Pikulska, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Język łaciński
Ćwiczenia 15.10.2010 (piątek) mgr G. Lis, UJK.Fizjoterapia, - Notatki - Rok I -, Rozwój Biologiczny
[ćwiczenia] 15.10.09 Fizyczne czynniki ryzyka zdrowotnego, Ratownictwo medyczne, Ratownictwo, higien
Ćwiczenie Chemia 1 (11 10 – 15 10 2010 r )
Ćwiczenia z 15.10.2010 (piątek) A. Fryczkowski, tabelki i notatki
Ćwiczenie Chemia 1 (11.10. – 15.10.2010 r.)
Ćwiczenie 1 2 09 15 10 2011
Ćwiczenia I 15 10
więcej podobnych podstron