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

73874. Тензор механічних деформацій 614 KB
  Тензор механічних деформацій У кристалі під дією механічних напружень відбувається механічна деформація. Таким чином деформація безрозмірна. У деяких кристалах під дією збільшуваних напружень перед механічним руйнуванням кристала деформація може досягати значень...
73875. Тензоры упругости и податливости 14.46 KB
  Тензоры упругости и податливости Приложенные извне механические напряжения Х упруго и обратимо изменяют форму кристалла – происходит его деформация х. Поскольку xmn и Xmn – тензоры второго ранга в анизотропных кристаллах или текстурах можно ожидать что каждая из девяти компонентов деформаций xkp индуктирована девятью компонентами тензора напряжения Xkp : xmn = smnkpXkp В тензорном представлении xmn имеют ввиду девять уравнений правая часть которых имеет по девять членов. Очевидно что тензор упругой податливости как и тензор упругой...
73876. Тензор пьезомодуля 28 KB
  Целесообразно перейти к более удобной сокращенной матричной записи тензора третьего ранга: так же как выше, в матричной форме, уже были представлены тензоры четвертого ранга (упругой жесткости и податливости). Однако в данном случае первый индекс
73877. Пєзомодулі кварцу – графічна інтерпритація 52 KB
  Компоненти dmnk являють собою компоненти тензора третього рангу; за індексами n і k у виразі малось на увазі підсумовування. У повному записі з цього рівняння випливає, що для кристалів найнижчої симетрії тензор dmnk відповідно до рівняння міг би мати
73878. Прямий пєзоелектричний eфeкт 53.5 KB
  Прямий пєзоефект спонукає нецентросиметричні кристали або текстури перетворювати механічну енергію в електричну. Цей ефект може бути описаний різними лінійними співвідношеннями залежно від поєднання тих чи тих граничних умов, відповідно до яких використовують або досліджують пєзоелектрик
73879. Обратный пьезоелектрический эффект 32.86 KB
  Пъезоэффект возникает только в 20 кристаллах из 32 возможных каждый из которых отличается своей группой симметрии. Эти группы включают в себя элементы симметрии – оси после поворота кристалла на определенный угол новое его положение точно совпадает с выходным плоскости зеркально отображает все элементы кристалла по обе ее стороны и центры симметрии. Используется в современной технике – это структура что характеризируется осью симметрии бесконечного порядка и плоскостью m проходящую через эту ось. Полярнаю ось симметрии направлена по...