Обробка експериментальних даних
Згідно
з формулою (1.3) розраховують теплоємність
калориметра,
:
.
Визначають зміну температури:
.
Розраховують
інтегральну теплоту розчинення солі в
за рівнянням:
|
(1.4) |
,
де М
– молярна маса солі,
;
g
– маса наважки солі, г.
За формулою (1.4) обчислюють експериментальне значення інтегральної теплоти розчинення солі. Її теоретичне чисельне значення наведено у таблиці 1.3 для розчинів різних моляльних концентрацій.
Моляльна
концентрація (m)
– це кількість молів розчиненої речовини
в 1 кг
розчинника,
.
Оскільки розчинником є вода, маса якої
складає 0,2 кг
(200 мл),
то формула для розрахунку моляльної
концентрації буде мати вигляд:
|
(1.5) |
,
де n
– кількість молів розчиненої речовини
(
).
Таблиця 1.3 – Інтегральна теплота розчинення деяких солей у воді
при 25 0С
m,
|
|
|||||
NaCl |
KCl |
KBr |
KNO3 |
NH4Cl |
NH4NO3 |
|
0,1 |
4,25 |
17,55 |
20,33 |
34,77 |
15,10 |
25,75 |
0,2 |
4,27 |
17,57 |
20,29 |
- |
15,19 |
25,56 |
0,3 |
4,25 |
17,55 |
20,25 |
- |
15,23 |
25,38 |
0,4 |
4,16 |
17,50 |
20,15 |
- |
15,27 |
25,21 |
0,5 |
4,10 |
17,43 |
20,04 |
- |
15,27 |
25,06 |
,
Експериментальне значення інтегральної теплоти розчинення солі порівнюють з теоретичним, визначають відносну похибку експерименту, пишуть висновок щодо проведеної роботи.
Контрольні запитання
1. Від чого залежить знак теплового ефекту розчинення кристалічної речовини у воді або в іншому розчиннику?
2. Що називається інтегральною теплотою розчинення кристалічної речовини? Від чого вона залежить?
3. Що собою являє найпростіший калориметр?
4. Як можна розрахувати тепловий ефект процесу, який перебігає у калориметрі?
5. Що називається теплоємністю калориметра? Чому вона дорівнює? Запишіть для неї розрахункову формулу та розмірність.
6. Як визначити практичне та теоретичне значення інтегральної теплоти розчинення кристалічної речовини?
ЛІТЕРАТУРА: 2, с. 16 - 19; 3, с. 25 - 29; 4, с. 8 - 12; 5, с. 46 - 47.
Лабораторна робота № 2 визначення молярної маси леткої рідини
Мета роботи. Визначити молярну масу леткої рідини за рівнянням Менделєєва-Клапейрона.
Основні теоретичні відомості
Між тиском Р, температурою Т та об’ємом V ідеального газу існує залежність:
|
(2.1) |
,де n – число молів газу; R – універсальна газова стала.
Рівняння стану ідеального газу (рівняння Менделєєва-Клапейрона) (2.1) при невисоких температурах і наближеного до стандартного тиску реальних газів можна використовувати для реальних газів та пари. Якщо відома маса пари g, то
, |
(2.2) |
де М – молярна маса речовини. Тоді за рівнянням:
|
(2.3) |
можна обчислити молярну масу рідини, якщо відому її кількість перевести в пару та виміряти об’єм, тиск та температуру останньої.