107733

Pomiaru napięć wykonujemy metodą kompensacyjną. Jest to najdokładniejszy pomiar napięć stałych, przy równoczesnej znacznej minimalizacji prądu pomiarowego pobieranego ze źródła napięcia mierzonego. Metoda ta zwyczajowo nosi nazwę „bezprądowej" gdyż po osiągnięciu kompensacji nie obserwuje się wychylenia galwanometru. Oznacza to. że natężenie prądu pobieranego ze źródła napięcia mierzonego lub wzorcowego jest mniejsze od czułości prądowej galwanometru. Dla większości ogniw galwanicznych pobór tak minimalnego prądu nie wywołuje zauważalnej polaryzacji.

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie funkcji stanu. Zmiana wartości funkcji stanu zależy tylko od stanu początkowego i końcowego układu, a nie od drogi przemiany. Funkcje stanu do wyznaczenia:

Entropia (AS) - Wyznacza ona kierunek zachodzenia procesów samorzutnych. Zmiana entropii jest jedyną miarą samorzutności procesów w układach izolowanych. W wyniku dowolnej przemiany układu izolowanego, zachodzącej samorzutnie, następuje wzrost entropii.

Entalpia (AH) -opisuje efekty cieplne procesów przebiegających pod stałym ciśnieniem, np. pod ciśnieniem atmosferycznym.

H=U + pV

<\H = óU+pdV dla p = const

Entalpia sw obodna (energia Gibasa) (AG) - za jej pomocą możemy ustalić naturalny kierunek reakcji chemicznych. Wartość G ocenia możliwość zajścia reakcji chemicznej. Dla procesów samorzutnych ma ona wartość ujemną. Nie znamy wartości bezwzględnej entalpii swobodnej, możemy jedynie wyznaczyć jej zmianę korzystając z zależności:

dG=dH-TdS dla T= const

Aby wyznaczyć funkcje stanu musimy znać wartość siły elektromotorycznej. Zmierzymy ją posługując się zestawem następujących przyrządów: kompensatorem KM-145. ogniwem Westona, galw'anometrem, akumulatorem 2V i ultratcrmostatcm.

Ogniw'0 Westona - ogniwo galwaniczne zbudowane z elektrody rtęciowej pokrytej siarczanem rtęci (elektroda dodatnia) i elektrody z amalgamatu kadmu (elektroda ujemna) zanurzonych w nasyconym (ogniwo normalne) lub nienasyconym roztworze siarczanu kadmu. Stosowane jest jako ogniwo wzorcowe - w temp. 20°C ma stalą wartość SEM = 1,01830V.

Siła elektromotoryczna ogiuwa Westona zależy od temperatury otoczenia t i opisana jest równaniem:

£/V = 1,01854 - 4,06 • 10'⁵(t/ °C - 20) - 9,5 • 10 ⁷(f/ °C- 20)² + 1 • 10'fy°C-20)³

Sprzęt i odczynniki użyte w doświadczeniu:

•    Dwa ogniwa o budowie przedstawionej w celu ćwiczenia

•    Kompensator

•    Ogniwo Westona

•    Galwanometr

*>