Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Термохимияның негізгі мақсаты

;  Изотермиялық қабаты (диатермиялық) бар калориметр ортамен жылу алмасуын аңғартып, температура өзгеруін Dt есептеуге мүмкіндік береді.

              Жылу сыйымдылық С жүйесін dQ/dT шығарушысы деп атайды. Газ бен сұйықтық жылу сыйымдылықтары температураға тәуелді, ал қатты заттардікі орта және жоғары температураларға тәуелді емес.

              Біртекті дененің орташа жылу сыйымдылығын келтірілген жылудың температура көтерілуіне қатынасын айтады:

<C>=Q / (T2-T1)=Q-DT

              Орташа  жылу  сыйымдылық  <C>  температуралар  интервалына (Т21) тәуелді. Нағыз және орташа жылу сыйымдылық арасындағы тәуелділік мына теңдікпен беріледі:

                                               <C>=òCdT / (T2-T1)

              DT ≤ 50 болған жағдайда жетілдірілген калориметр (дәлдік есептеуі 0,005%) көмегімен нағыз және орташа жылу сыйымдылығын айыра алмаймыз. Сондықтан, калориметриялық температураның өзгеруін 2-30 болған жағдайда, оны нағыз деп санайды және (Т21)/2  температураға жатқызады. Біртекті дененің жылу сыйымдылығы оның массасына тәуелді

С=cm немесе <C>=<c>m

              мұнда, <c>– заттың меншікті жылу сыйымдылығы, m– зат массасы. Егер масса молярлы немесе атом массасына тең болса, онда жылу сыйымдылық молярлы немесе атомдықпен сәйкестендіріледі. Егер тәжірибе кезінде калориметриялық жүйеде қысым тұрақты болса, онда тұрақты қысым кезінде процестің жылу эффектісі Qp, ал жылу сыйымдылық Cp болады. Термохимиялық өзгеру кезінде жылу бөлумен жүретін процестерге оң таңба қойылады. Жүйелік жылу кезінде энтальпиясы жоғалады. Осыдан Qp=-DH шығады. Егер есептеулерде жылу эффект Q немесе q болып белгіленсе, бұл жағдайда термохимиялық таңба жүйесін қолдану керек.

 

 

Калориметриялық қондырғы

(диатермиялық калориметрия)

              Калориметриялық қондырғылар ауа термостатынан және оған салынған калориметрден тұрады. Термостат шыны әйнекпен қоршалған қорап тәріздес және оның ішіне жылытқыш, вентилятор, термохимиялық және контакттық термометрлер орнатылған. Жылытқыш орнында аз жылу инерциясы бар электр шамы қолданылады. Қораптағы температура ±0,0020 дейін ұсталып тұрады.

              Қораптағы ауа калориметрдің изотермиялық қабаты ретінде жүреді.

              Калориметр калориметриялық ыдыстан (полиэтилендік стакан) тұрады. Қақпақтағы тесік арқылы араластырғыш, Бекман термометрі, электр қыздырғыш және зерттелетін зат бар ампула орналасады. Қораптағы жоғары-төмен қозғалатын жылжымалы үстел үстіне калориметр орналасады. Электр жылытқыш тоқ көзіне стабилизатор және трансформатор арқылы жалғасады. Винтелятор және араластырғыштың айналу жылдамдығын автотрансформатор арқылы реттеледі. Электр жылытқыш қуаты реостатпен реттеледі. Уақыт санау 30 с. сайын дыбыс шығарып отыратын дыбыстың сигнализатор көмегімен іске асады. Калориметрлік тәжірибеде процестің жылу тепе-теңдігі мына теңдік арқылы беріледі

Q=(∑ mici)Dt’+q

              мұнда,q – калориметриялық тәжірибе кезіндегі калориметрдің қоршаған ортамен жылу алмасуы.

              Егер зерттеліп жатқан процесс және калориметрдегі температураны түзеу бір сәтте жүріп отырса, онда жылу алмасу 0-ге тең болады (q=0). Іс жүзінде процесс жүруі және температураның түзелуіне уақыт керек, бұл уақытта калориметр кейбір белгілі мөлшерде жылуды q ортадан алады немесе береді. q мөлшерін есепке алмайды, бірақ калориметрдегі тәжірибені алған нәтижелерді қолданып, температураның өзгеруін Dt есептейтіндей қылып жасайды. Калориметриялық тәжірибе жылу тепе-теңдігіне жақын кезде, температураның білінбес айырымында бастау керек (0,04 град/мин аспаса). Бұл шартты қораптағы ауа температурасы 1-20 кіші болғандағы араластырғыш жұмыс істеп тұрғанда және калориметрлік температура орналастырғанда орындауға болады. Мұндай температура айырмашылығында жылу келу жылдамдығы ауадан берілетін жылуға тең болып, калориметрдегі жүйелік тепе-теңдігін сақтайды. Егер зерттеліп жатқан процесте жылу бөліне байқалса, онда бастапқы кезде калориметр температурасы көбеюі керек. Егер процесте жылу жұтылса, онда калориметр температурасы төмендеуі тиіс. Тұрақты температураның өзгеру жылдамдығын Бекман термометрі 30 с. сайын 10-12 санау жасайды. Калориметриялық тәжірибенің бастапқы периодында процестің жылу эффектісін анықтайды. Бекман термометрімен температураны үздіксіз сол уақыт аралығында өлшеп отырады. Жылуды жұту немесе шығару кезінде процесте температура күрт өзгереді. Бұл – калориметриялық тәжірибенің басты кезеңі. Басты кезең аяқталғаннан кейін температура тепе-теңдік жағдайға келеді және ол калориметриялық тәжірибенің соңғы кезегі, бұл кезде Бекман термометрімен 12-15 санау жасалады.

 

Dt есептеу

Подпись: 3-сурет
Калориметрлік тәжірибе кезіндегі температура өзгерісін анықтау              3-суретте дұрыс қойылған калориметриялық тәжірибе кезінде экзотермиялық эффекттің өзгеруінің температуралық қисығы көрсетілген. Dt мөлшерін жылу алмасуды қосып, аналитикалық немесе графикалық тәсілмен есептеуге болады.

              Графикалық тәсілде Dt тапқанда миллиметрлік қағазда абциса өсіне масштабы 1 мин = 1 см., ординатаға температура қойылады және масштаб таңдау Dt үлкендігіне байланысты. Dt≤10 болғанда 10=10 см.; Dt≥10 болғанда 10=5 см. Графикке барлық нүктелер қойылғаннан кейін АВСDқисығы шығады. АВ кесіндісі бастапқы периоды деп аталады, ВС басты, ал СDсоңғы деп аталады. Басты периодта және жылу алмасумен айырылмаған температура өзгерісі Dt АВ және СD сызығын ЕF түзуімен қиылысқанша созады. Бұл үшін басты периодтың бастапқы және соңғы температураларына сәйкес келетін m және n нүктелерін орналастырады. mn кесіндісінің ортасынан KP түзуін жүргізеді. EF кесіндісі Dt тең болады. mn кесіндісі Dt’-қа тең. Бастапқы және соңғы периодта температура жүрісі аз болған сайын, жылу алмасуды жоғалту аз болмақ және Dt’ Dt-ға жақынырақ орналасады. Егер араластырғыштың жұмыс істеп тұрған жағдайында температуралық жүріс 0-ге тең болса, онда бұл жағдай Dt-ға сәйкес сәйкестендіріледі. ВС сызығының қасиеті жылу процесінің жүрісіне тәуелді (мысалы, араластырудан), ал АВ және CD сызықтарының еңкеюі ортамен жылу алмасуға тәуелді. Бұл жағдайда АВСD қисығына қарай отырып, тәжірибенің қаншама сапалы және дұрыс жүргенін аңғарса болады.

              Ортамен жылу алмасу түзетулері дәл мән бермейтіндіктен q мәнін qр мәнімен салыстырғанда кіші қылып алуымыз керек. Біз бұған қол жеткіземіз, егер тәжірибе кезінде жылу тепе-теңдік жүйенің ауытқуы көп болмаса және m<tтең<n қатынасымен қарастырылады. Берілген шарт орындалады, егер де бастапқы және соңғы периодтардағы температуралар жүрісі қарама-қарсы таңбалармен берілсе, ал бастапқы периодта соңғы периодпен салыстырғанда абсолют үлкендігінен температуралар жүрісі үлкенірек болуы керек. Dt кіші болған сайын бастапқы және соңғы периодтарда температуралық жүріс соған сәйкес аз болуы тиіс.

 

Калориметриялық тәжірибелер нәтижелерінің

негізгі қателіктері

              Жұмыс қарапайым қондырғыда орындалады, калориметриялық тәжірибені өте қатаң және дұрыс таңдап алынған жағдайларда қателік ±1% болатындай нәтиже алуға мүмкіндік береді. Нәтижелерді дәл есептейтін басты факторлар Dt қателіктері болмақ, себебі өлшеу қателіктері проценттің 1/100 аспайды. Калориметрлік қондырғыда температура Бекман термометрімен өлшейді, оның дәл өлшеу мүмкіндігі - ±0,005, сондықтан Dt өлшеудің қателігі бар болғаны – ±0,010. Температураны дәл өлшемегендіктен нәтижеге салыстырмалы қателікті еңгізеді және Dtсқ деп белгілейді. Бекман термометрімен өлшеудің дәл көрсеткіші және Dt@10 қателік Dtсқ 1% құрайды, Dt=0,10 болғанда, ол +10% тең.

 

Тұз еруінің меншікті и

123
скачать работу

Термохимияның негізгі мақсаты

 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ