Автор работы: Пользователь скрыл имя, 01 Апреля 2015 в 20:43, реферат
Используя динамический метод измерения давления насыщенного пара, получают экспериментальную зависимость температуры кипения жидкости от давления. По экспериментальным данным строят зависимость в координатах lnp – 1/T. После математической обработки, вычисляют теплоту, изменение энтропии испарения жидкости и ее константу кипения (эбуллиоскопическую постоянную).
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное
государственное бюджетное образовательное
учреждение
высшего профессионального образования
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Выполнил: студент гр. ТХ-12-1 _________ Шарипов Р.А.
Серюков В.Ю.
Сайфутдинова А.Р.
Санкт-Петербург
2014
Цель работы:
определить теплоту и энтропию испарения этилового спирта.
Сущность работы.
Используя динамический метод измерения давления насыщенного пара, получают экспериментальную зависимость температуры кипения жидкости от давления. По экспериментальным данным строят зависимость в координатах lnp – 1/T. После математической обработки, вычисляют теплоту, изменение энтропии испарения жидкости и ее константу кипения (эбуллиоскопическую постоянную).
Оборудование и реактивы:
Колбонагреватель, вакуумный насос, манометр, термометр со шлифом на температурный интервал от 0 до 150°С, колба круглодонная двугорлая объемом 100 мл, обратный шариковый холодильник (Аллина) длиной 25 см, склянка для промывания газов (Вульфа), колба круглодонная с длинным горлом, каплеуловитель, кран трехходовой – 1 шт., кран вакуумный трехходовой – 1 шт., трубка соединительная Т-образная – 3 шт.
Схема установки:
Установка для измерения давления пара динамическим методом. 1 – каплеуловитель; 2 – круглодонная колба с длинным горлом; 3 – термометр; 4 – обратный холодильник; 5 – двугорлая колба; 6 – склянка Вульфа 7 – трехходовой кран; 8 – трехходовой вакуумный кран.
Ход работы:
1. В двугорлую колбу 6 отбираем 50 мл исследуемой жидкости.
2. Трехходовой кран 7 помещаем в положение «В»: система сообщается с вакуумной линией.
3. Трехходовой вакуумный кран 8 помещаем в положение «В»: вакуумная линия сообщается с вакуумным насосом.
4. Включаем вакуумный насос.
5. Создать разрежение в системе до давления, на 588 мм.рт.ст превышающего давление, при котором жидкость кипит при комнатной температуре.
6.Отключаем вакуумный насос. Сообщаем давлегнии атмосферы в колбу и греем вновь.
Экспериментальные данные:
1. Наименование исследуемой жидкости: Этиловый спирт
2. Химическая формула: С2H5OH
3. Температура плавления: 114,3 °С
4. Температура кипения: 78,4 °С
5. Плотность при обычных условиях: 0,7893 г/см3
6. Молярная масса: 46 г/моль
7. Атмосферное давление: 760 мм. Рт. Ст.
8. Таблица экспериментальных данных
№ п/п |
Ткип, °С |
Pкип, мм рт.ст. |
1 |
42 |
208 |
2 |
72 |
796,8 |
1кгс/см2 = 736 мм.рт.ст.
Обработка экспериментальных данных:
№ п/п |
Ткип, °С |
Ткип, K |
1/T, K−1 |
ркип, мм рт.ст. |
||
1 |
42 |
315 |
0,0031746 |
208 |
0,27368421 |
-1,29578035 |
2 |
72 |
345 |
0,00289855 |
796,8 |
1,04842105 |
0,047285273 |
1) Построим графики зависимости – Т и – 1/Т.
2) Определяем значение теплоты испарения по формуле:
где b – величина углового коэффициента, R – универсальная газовая постоянная
3) Вычисляем изменение энтропии в процессе испарения по уравнению:
где ΔvH – теплота испарения жидкости, определенная по результатам эксперимента, Дж/моль; Tv – температура кипения жидкости при атмосферном давлении, K.
4) Вычисляем эбуллиоскопическую постоянную исследуемого вещества по уравнению:
Вывод: в ходе эксперимента и обработки полученных данных были рассчитаны теплота испарения и энтропия испарения этилового спирта расчетно-графическим методом. Теплота испарения: ; энтропия испарения: . Так же была рассчитана эбуллиоскопическая постоянная для этанола: .