13323

Визначення теплоти розчинення солі

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота № 9. Визначення теплоти розчинення солі. Мета роботи: адослідним шляхом визначити теплоту розчинення солі; бустановити залежність теплоти розчинення солі від концентрації розчину. Прилади та матеріали: посудина Дюара термометр мензурка сі...

Украинкский

2013-05-11

460 KB

13 чел.

Лабораторна робота № 9.

Визначення теплоти розчинення солі.

Мета роботи:

а) дослідним шляхом визначити теплоту розчинення солі;

б) установити залежність теплоти розчинення солі від концентрації розчину.

Прилади та матеріали: посудина Дюара, термометр, мензурка, сіль.

Короткі теоретичні відомості:

Розчинення однієї речовини в іншій супроводжується поглинанням або виділенням деякої кількості теплоти. Теплота, яка виділяється рахується додатною, а поглинається - від'ємною. В більшості випадків розчинення супроводжується охолодженням розчину. Тепловий ефект розчинення (виділення або поглинання тепла) пов'язаний із зміною міжмолекулярної, міжатомної взаємодії, що спричинює зміну середньої кінетичної енергії руху частинок розчинника та речовини що розчиняється. Оскільки середня кінетична енергія руху частинок речовини визначає її температуру, то в процесі розчинення вона змінюється.

Для визначення теплоти розчинення використовується посудина Дюара для запобігання обміну теплом з навколишнім середовищем. В такому випадку внутрішня енергія розчинника в сумі з внутрішньою енергією речовини, що розчиняється, залишається незмінною і дорівнює внутрішній енергії розчину, тобто:

Оскільки взаємодії між частинками до розчинення і після змінюється [права частіша (2)]. Змінюється і ліва, не призводить до зміни температури. Якщо під час розчинення збільшується,-зменшується, знижується температура і навпаки.


Теплотою розчинення називається кількість теплоти, що виділяється (поглинається) при розчиненні одиниці маси речовини в воді з утворенням розчину відповідної концентрації. Концентрація визначається кількістю грамів речовини розчиненої в 100 г. розчину і підраховується по формулі:

,   (1)

де М - маса води;

m - маса речовини (солі).

Позначимо через х кількість теплоти, що поглинається при розчині 1 г. солі NaCl в воді з утворенням розчину необхідної концентрації. Тоді при розчині m г. буде поглинуте кількість теплоти Q=mx.

Теплота калориметра і води в ньому витрачається на розчинення солі і на нагрівання її від кімнатної температури t0 до температури t2 що встановлюється після розчинення.

  (2)

де- початкова температура води в калориметрі, яка повинна бути вищою від кімнатної і наближено дорівнювати 25 оС;

- водяний еквівалент калориметра ( = 53Дж/град):

- питома теплоємність кристалічної солі NaCl, яка дорівнює

  1.  24 кал/г К;

1 кал=4.19Дж.

Із рівняння (2) визначається теплота розчинення солі.

Робоча формула:

Хід роботи:

  1.  Підрахувати, користуючись формулою (1), необхідну кількість солі m1, m2, m3 для одержання розчинів з концентрацією 5%, 8%, 10%.
  2.  Зважити три долі солі m1, m2, m3 такі, щоб m+m1=m2, m+m1+m2=m2. Зважування проводити з точністю 0.01 г.
  3.   В посудину Дюара налити 400 см3 води при температурі 34-35 оС В отвір пробки, що закриває посудину, вставити термометр, записати після потряхування температуру, що встановиться.
  4.  Настати порцію солі m1, обережно та ретельно розмішати розчин,

потряхуючи посудину Дюара, добитися повного розчинення солі. Після повного розчинення температура t0 досягнувши першого (5%) значення t2,

перестає зменшуватися. Записати її значення в таблицю.

  1.  Насипати другу порцію солі m1 для одержання 8%-го розчину. Після

установлення нової температури t2 (для 8%) записати її. Таким ж чином

поступити з третьою порцією m2 і записати нове значення для 

концентрації 10%.

  1.  Підрахувати по три значення теплоти розчинення х для вказаних концентрації та побудувати графік залежності теплоти розчинення (х) від концентрації n%.
  2.  Методом часткового диференціювання визначити похибку результату.

№ п/п

t0

t0

t1

t1

t2

t2

m

m

M

M

C0

C0

Cв

Cв

х

х

,%

Контрольні запитання.

  1.  Що називається теплотою розчинення та від чого вона залежить?
  2.  Як визначається концентрація розчину?
  3.  Пояснити залежність теплоти розчинення солі від концентрації розчину.
  4.  Вивести робочу формулу.

Література

  1.  Дущенко В.П. Фізичний практикум: ч. 1.-К.: Вища школа, 1981.
    1.  Кікоїн IX» Кікоїн А.К. Молекулярна фізика. - М., 1976; розділ 7, параграф 5
      1.  Кудрявцев В.В. Курс фізики. Параграф 10
      2.  Савельев. Курс загальної фізики: ч.2. - М.: Наука


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

81798. Становление развитой научной теории. Многообразие вариантов формирования теории 32.4 KB
  Многообразие вариантов формирования теории. Роль теории в научном познании огромна. В процессе построения научной теории задействованы сеть базовых понятий совокупность методов методологические нормы и принципы данные экспериментов обобщения фактов и заключения теоретиков и экспертов.
81799. Проблемные ситуации в науке. Проблема включения новых теоритических представлений в науку 29.01 KB
  Если культура имеет жесткий механизм контроля над воспроизводством тогда она будет выталкивать из себя все чужеродное ей под культурой понимается не только духовная но и материальная ее часть. Если культура вовсе не будет иметь этого механизма то она в конце концов перестанет быть культурой сольется с окружающей ее средой. Очевидно что некоторые инновации культура будет отторгать как чужие. Так скажем традиционная культура может охотно позаимствовать телевидение или мобильную связь или какоенибудь иное техническое...
81801. Традиционность науки и виды научных традиций. Традиции и новации 29.55 KB
  Традиции и новации. Кун впервые рассмотрел традиции как основной конституирующий фактор развития науки. Он обосновал казалось бы противоречивый феномен: традиции являются условием возможности научного развития. традиции.
81802. Традиции и революции в науке. Научные революции как пререстройка оснований науки 30.76 KB
  Научные революции как пререстройка оснований науки. Этапы развития науки связанные с перестройкой исследовательских стратегий задаваемых основаниями науки см. Перестройка оснований науки сопровождающаяся научными революциями может явиться вопервых результатом внутридисциплинарного развития в ходе которого возникают проблемы неразрешимые в рамках данной научной дисциплины. В зависимости от того какой компонент основания науки перестраивается различают две разновидности научной революции: а идеалы и нормы научного исследования...
81803. Глобальные научные революции, их социокультурные предпосылки 33.12 KB
  Так создание механической картины мира сопровождалось борьбой двух научно-исследовательских программ ньютоновской и картезианской. Сущностные основания регулярного воспроизводства такой фазы развития науки как революция следующие при этом каждое последующее основание вытекает из предыдущего..
81804. Первая научная революция и формирование научного типа рациональности 29.03 KB
  В ходе этой революции сформировался особый тип рациональности получивший название научного. Научный тип рациональности радикально отличаясь от античного тем не менее воспроизвел правда в измененном виде два главных основания античной рациональности: вопервых принцип тождества мышления и бытия вовторых идеальный план работы мысли. Тип рациональности сложившийся в науке невозможно реконструировать не учитывая тех изменений которые произошли в философском понимании тождества мышления и бытия.
81805. Смена типов научной рациональности 41.37 KB
  С научной картиной мира связывают широкую панораму знаний о природе включающую в себя наиболее важные теории гипотезы и факты. Структура научной картины мира предлагает центральное теоретическое ядро фундаментальные допущения и частные теоретические модели которые постоянно достраиваются. Когда речь идет о физической реальности то к сверхустойчивым элементам любой картины мира относят принципы сохранения энергии постоянного роста энтропии фундаментальные физические константы характеризующие основные свойства универсума: пространство...