Схема экспериментальной установки

О Т Ч Е Т

студент ____ группы ______ _______________________________

^{(Ф а м и л и я И.О.)}

По лабораторной работе

«Давление пара»

Цель работы: с помощью динамического метода определить зависимость между давлением насыщенного пара и температурой кипения жидкости.

Задание: 1. Исследовать температурную зависимость давления насыщенного пара над жидкостью __________ и по экспериментальным данным построить графики зависимостей p = f (t,°C) и lg p = f (1/T) по _____ точкам.

2. Определить коэффициенты A и B в интегральной форме уравнения Клапейрона‑Клаузиуса вида lg p = A - B/T. Написать уравнение.

3. Вычислить теплоту испарения жидкости.

4. Оценить относительную и абсолютную погрешности в определении теплоты испарения.

Приборы и материалы:

1. Термометр;

2. Система для откачки воздуха;

3. Песчаная баня;

4. Холодильник;

5. Манометр;

6. Резервуар с исследуемым веществом.

Порядок выполнения работы:

1. Приступая к работе необходимо изучить схему лабораторной установки.

Схема экспериментальной установки

1 - Колба с жидкостью; 2 - Термометр; 3 - Кран для откачки системы; 4 - Кран с капилляром для откачки воздуха;

5 - Нагреватель – песчаная баня; 6 - Манометр; 7 – Холодильник;

8 - Добавочная емкость.

Рисунок 1 – Лабораторная установка для определения зависимости давления насыщенного пара от температуры кипения

2. Для создания вакуума в системе открывают кран 3 (кран 4 закрыт) включают вакуумный насос, откачку воздуха производят до давления, превосходящего на 20-30 мм рт.ст. давление, при котором исследуемая жидкость кипит при комнатной температуре (например при комнатной температура 20⁰С до давления 35-45 мм рт.ст.). Закрывают кран 3, выключают насос и тот час же кран вакуумной линии сообщают с воздухом (если этого не сделать, то масло из наноса под давлением атмосферы заполнит вакуумную линию).

3. Проверяют герметичность системы. Она считается достаточной, если через 10-15 минут давление повысится не более 1-2 мм рт.ст.

4. Включают водяное охлаждение и нагревательный элемент. Нагревание должно проходить ~ 5 ⁰ /мин., для чего специальной стеклянной палочкой постоянно интенсивно перемешивают песок в песчаной бане от периферии к центру.

5. Когда подъем ртути в термометре прекратиться (это указывает на кипение жидкости) записывают показания манометра h₁ и h₂.

6. Осторожно открывают кран 4, сообщающий прибор с атмосферой, и впускают воздух так, чтобы давление увеличилось на 10-15 мм рт.ст. При этом ртуть в термометре поднимается и останавливается при температуре кипения, отвечающей нормальному давлению. Таким образом, давление в приборе постепенно доводят до атмосферного, делая 10-15 отсчетов, не забывая фиксировать значения давления и температуры. Полученные данные записывают в таблицу 1.

Оформление результатов работы:

Таблица 1. - Экспериментальные данные для температурной зависимости давления насыщенного пара над ____________

№	Температура	1/T, K^-1	h₂	h₁	p,	lg(P, мм рт.ст.)
t, °С	T, K	мм рт.ст
1.
2.
3.
4.
…..

Манометр в системе является открытым, и разность уровней ртути в нем, показывает избыток атмосферного давления над давлением внутри прибора. Поэтому давление при котором идет кипение, равно разности между барометрическим давлением Р_атм. и давлением по манометру :

р=Р _атм. - (h₂-h₁)

Точность измерений зависит главным образом от характера кипения жидкости: оно должно быть спокойным, не следует допускать выбрасывания жидкости.

Для вычислений используют формулы:

Если взять экспериментальные значения, например 5 и 9 (значения первое и последние или расположенные рядом для вычислений лучше не брать) и записать систему уравнений: