148
7. Zebrane dane pomiarowe zapisujemy w tabeli (patrz: Tabela 4) i wyliczamy wartości pól w kolumnach p2, p, p i m zgodnie z opisem podanym w poprzedniej metodzie, wykorzystujemy przy tym dane pomocnicze zapisane w tabeli 2. W pierwszej linii tabeli 4 wpisujemy masę wodoru m = 0 mg dla czasu rj= 0 ś.
Tabela 3
Symbol wielkości |
Wartość |
Opis |
! Po ! |
1013,25 hPa |
ciśnienie normalne |
To \ |
273,15 K |
temperatura normalna |
Po |
0,08989 kg/m3 |
gęstość wodoru w warunkach normalnych |
Pr i |
1,0669-103 kg/m3 (w temp. 18°C) 1,0661 TO3 kg/m3 (w temp. 25°C) |
gęstość 10% roztworu wodnego kwasu siarkowego |
P3 j |
odczytujemy z Tabeli 14 w III części skryptu |
prężność nasyconej pary wodnej whPa |
Pl |
odczytujemy z barometru |
ciśnienie atmosferyczne w hPa |
Uwaga:, W wyniku przepływu prądu elektrycznego przez elektrolit, temperatura roztworu może zmieniać się w trakcie pomiaru. Wpływa to głównie na prężność nasyconej pary wodnej p2, a w konsekwencji na wyliczaną masę wodoru. Przy wzroście temperatury o 2+3 K i objętości wodoru rzędu kilkunastu cm3, poprawka masy związana z tym efektem może sięgać kilku setnych mg, co przekracza niepewność wyznaczenia masy wodoru wynikającą z niepewności odczytu objętości. Należy zatem kontrolować temperaturę i w razie potrzeby uwzględniać w obliczeniach zmianę wartości p3. Omawiana powyżej zmiana temperatury roztworu wpływa również na zmianę jego gęstości, a zatem także na wartość ciśnienia hydrostatycznego p2 jednak efekt ten jest tak mały, że można go pominąć.
Tabela 4
Lp. |
X s |
V cm3 |
h\ m |
h m |
-Ti Pr f m |
T K |
P2 hPa |
Pi hPa |
P hPa |
P , mg/cm |
m mg |
1 ! |
ó |
•! ' _• <_ ■ ' |
—. |
. : |
: ■-!-'' |
0 | |||||
2 | |||||||||||
n |
Na podstawie tabeli 4 sporządzamy wykres zależności masy wydzielonego wodoru m od czasu przepływu prądu r i dó punktów pomiarowych dopasowujemy metodą regresji liniowej prostą m = A r. Wartość równoważnika elektrochemicznego wodoru znajdujemy ze związku:
■!
k
A
a niepewność wyznaczenia wartości równoważnika elektrochemicznego wodoru wyliczamy ze wzoru:
■;
Literatura
[1] J.Massalski, M.Massalska: Fizyka dla inżynierów, cz.l. WN-T, Warszawa 1.975.
[2] D.Halliday, R.Resnick: Fizyka, t.2. PWN, Warszawa 1984.
1