Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2023-01-16 | 30 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Цель работы − расчет теплоты испарения чистого вещества.
Давление насыщенного пара над чистыми жидкостями, теплота их испарения и температура связаны уравнением Клайперона−Клаузиуса:
, (2.16)
где ΔНисп − мольная теплота парообразования (изменение энтальпии);
ΔV− разность мольных объемов пара и жидкости.
Используя уравнение Менделеева−Клапейрона
,
уравнение (2.12) легко преобразовать к виду
.
После интегрирования в пределах температур T1 – Т2получаем
. (2.17)
Таким образом, для вычисления теплоты испарения необходимо измерить давление насыщенного пара при двух температурах Т1 и Т2 .
В данной работе давление насыщенного пара определяется методом уноса пара инертным газом. Сущность метода заключается в следующем: через испытуемую жидкость, находящуюся при постоянной температуре, медленно пропускается газ (не растворяющийся в данной жидкости и не взаимодействующий с ней), при этом газ насыщается парами вещества и увлекает его из сосуда.
По объему пропущенного газа V, количеству исследуемого вещества, перешедшего в пар g, и молекулярной массе вещества М определяют давление насыщенного пара вещества при данной температуре. Определение давления насыщенного пара при двух температурах позволяет рассчитать теплоту испарения.
Опыт осуществляется на установке, схема которой приведена на рис. 2.3.
Рис. 2.3
Сосуд для испарения (9) помещают в термостат (8), где поочередно поддерживаются две различные температуры, измеряемые термометром (6), при которых определяют давление насыщенного пара.
|
Инертным газом служит сухой воздух, который вытесняется из газометра (1) водой, поступающей в него через воронку (3) при открывании крана (2). Воздух осушается в процессе прохождения через колонку с хлористым кальцием (11), поставленную на пути от газометра к сосуду (9). Сосуд с помощью резиновой трубки (10) соединяется с осушительной колонкой − тубусом (5), через который воздух поступает в сосуд (не путать с тубусом 7, через который воздух покидает его!).
Объем пропускаемого воздуха V определяется объемом воды, наливаемой в воронку. Воздух должен проходить через систему медленно, чтобы обеспечивалось полное его насыщение испытуемым веществом.
Это насыщение достигается при условии, если скорость воздуха не превышает 2л/час, что соответствует прохождению примерно 120 пузырьков воздуха в минуту через прибор (9). Скорость воздуха регулируется краном (4).
Сопротивление, оказываемое всей системой проходящему через нее воздуху, определяет необходимость создания в газометре некоторого избыточного (по отношению к атмосферному) давления , которое фиксируется с помощью манометра (12).
Количество испарившегося вещества определяют по разности масс сосуда (9) с веществом до и после эксперимента.
Внешнее давление ризмеряется ртутным барометром в начале эксперимента и показание его проверяется в конце эксперимента.
В показание барометра вносится поправка на температуру. Значение температурных поправок , которые следует вычитать из показаний барометра, приведены в таблице. Здесь же даны значения давления насыщенного пара воды , которые надо вычитать при расчете давления сухого воздуха.
Порядок выполнения работы
1. Взвесить сосуд (9) с исследуемым веществом (этиловый спирт, серный эфир) на аналитических весах (тубусы 5 и 7 должны быть закрыты пробками).
|
2. Собрать установку по приведенной схеме и погрузить сосуд в термостат.
3. Измерить температуру в термостате и атмосферное давление р.
4. При закрытом кране (2) влить в воронку 3,5 л воды (объем определить мерным цилиндром).
5. Открыть кран (2) и, отрегулировав скорость тока воздуха краном (4), следить за вытеканием воды из воронки (3).
6. Измерить избыточное давление по манометру (12).
7. Когда вода из воронки (3) вытечет, закрыть кран (2), подождать, пока не окончится прохождение пузырьков воздуха через сосуд (9), извлечь его, закрыть тубусы пробками, вытереть фильтровальной бумагой и взвесить на аналитических весах. Проверить температуру и атмосферное давление. В случае изменения показаний, установленных в начале эксперимента, взять для расчетов средние значения.
Расчетная часть
Давление насыщенного пара вещества вычисляется по уравнению состояния идеального газа, причем предполагается, что смесь пара вещества с воздухом подчиняется закону Дальтона.
Число молей сухого воздуха, прошедшего через сосуд вычисляется по формуле
,
где V − объем вытесненного из газометра воздуха; р − атмосферное давление (показание барометра); − избыточное давление, отмеченное манометром; − температурная поправка; − давление насыщенных паров водыпри температуре опыта; Т − абсолютная температура в термостате; q− потеря в массе вещества (заключенного в сосуд 9 в процессе эксперимента); М– молекулярная масса вещества; рх − определяемое давление насыщенного пара.
Это количество воздуха увлекает за собой молей пара исследуемого вещества.
По закону Дальтона парциальное давление газа (пара) равно его мольной доле, умноженной на общее давление. Смесь пара с воздухом покидает сосуд (9) при общем давлении , следовательно
.
Давление пара необходимо определить при двух температурах и по уравнению (2.13) рассчитать теплоту испарения.
Таблица
Темпе- ратура, оС | Значения Δр при показаниях барометра | Давление паров воды,
Δр3 | |||||||
720 | 730 | 740 | 750 | 760 | 770 | 780 | |||
10 | 1,25 | 1,27 | 1,29 | 1,30 | 1,32 | 1,34 | 1,35 | 9,21 | |
11 | 1,38 | 1,40 | 1.42 | 1,43 | 1,45 | 1,47 | 1,49 | 9,84 | |
12 | 1,51 | 1,53 | 1,55 | 1,57 | 1,59 | 1,61 | 1,63 | 10,5 | |
13 | 1,63 | 1,65 | 1,57 | 1,69 | 1,71 | 1,73 | 1,75 | 11,23 | |
14 | 1,75 | 1,78 | 1,80 | 1,82 | 1,84 | 1,87 | 1,89 | 11,99 | |
15 | 1,88 | 1,90 | 1,93 | 1,95 | 1,98 | 2,00 | 2,03 | 12,79 | |
16 17 | 2,01 2,14 | 2,03 2,16 | 2,06 2,19 | 2,09 2,22 | 2,11 2,25 | 2,14 2,27 | 2,16 2,30 | 13,63 14,53 | |
18 | 2,25 | 2,28 | 2,31 | 2,34 | 2,37 | 2,40 | 2,43 | 15,48 | |
19 | 2,38 | 2,41 | 2,44 | 2,47 | 2,50 | 2,53 | 2,57 | 16,48 | |
20 | 2,51 | 2,54 | 2,57 | 2,61 | 2,64 | 2,67 | 2,70 | 17,54 | |
21 | 2,63 | 2,67 | 2,70 | 2,74 | 2,77 | 2,81 | 2,84 | 18,65 | |
22 23 24 25 26 27 28 | 2,76 2,88 3,01 3,13 3,29 3,39 3,51 | 2,80 2,92 3,05 3,17 3,30 3,43 3,55 | 2,83 2,95 3,08 3,22 3,35 3,48 3,60 | 2,87 2,99 3,12 3,26 3,39 3,52 3,64 | 2,91 3,03 3,16 3,30 3,43 3,56 3,69 | 2,94 2,94 3,20 3,34 3,47 3,61 3,73 | 2,98 2,98 3,24 3,38 3,52 3,65 3,78 | 19,83 21,07 22,38 23,76 25,21 26,74 28,33 | |
|
|
|
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!