Методическое пособие к лабораторному практикуму по физической химии (Часть 1. Химическая термодинамика). Маршаков И.К - 31 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

31
Рис.1. Типичная температурная
зависимость плотностей жидкости и
пара, находящихся в равновесии. При
температуре t
кр
обе плотности
одинаковы
Около критической точки часто наблюдается явление опалесценции,
являющейся результатом нарушения равномерного пространственного
распределения молекул при их беспорядочных движениях . Это нарушение
вызывает отклонения (флуктуации) плотности вещества от средней величины.
Участки с неодинаковой плотностью имеют разные показатели преломления, что
обусловливает рассеяние света .
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Особенности измерения температур ртутным термометром . Абсолютная
шкала температуры, которой мы пользуемся, основана на законах идеальных
газов. Один градус абсолютной (термодинамической) температурной шкалы
может быть определен как изменение температуры, в результате которого данный
объем идеального газа в изобарических условиях увеличивается на 1/273,2 того
объема , который газ занимает в условиях равновесия между льдом и водой при
атмосферном давлении.
Шкала Цельсия не вполне точно совпадает с термодинамической шкалой.
Соответствие между каждой единицей термодинамической шкалы и шкалы
Цельсия зависит от того, являются ли объемные расширения ртути и стекла
термометра столь же однородными, как расширение идеального газа . Но тепловое
расширение ртути , равно как и тепловое расширение стекла, не находят своего
выражения в виде линейного уравнения, подобно расширению идеального газа .
Поэтому температуры, измеренные ртутными термометрами , даже в пределах
между 0 и 100 °С обнаруживают отклонения от истинных температур. Эти
отклонения обычно максимальны вблизи 50
о
С (зависят от сорта стекла).
Несмотря на то , что ртутный термометр наименее - подходящий инструмент для
измерения температур, он часто употребляется из-за удобства пользования им.
Основные источники ошибок при работе с ртутным термометром: а)
явления последействия стекла; б ) выступающий столбик ртути ; в) мертвый ход; г)
возгонка ртути .
Явления последействия стекла связаны с изменением объема шарика
термометра. Такие изменения могут быть двух видов. Обратимые изменения
объема наступают при переходе от одной температуры к другой: стеклянный
шарик после сильного нагревания не сразу принимает свой первоначальный
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
плотность, г
/
см
3
t
жидкость
пар
t
кр
•
          , г/см3
пло тно сть                                                                                 31
                  ж идк о сть
0.8
0.6                                           Рис.1.      Т ипичная     те мпе ратурная
                              •   К           зависимо сть пло тно сте й ж идк о сти и
0.4                                           пара, нахо дящ ихся в равно ве сии. При
0.2                                           те мпе ратуре    tк р обе      пло тно сти
                                              о динак о вы
0.0                       пар tк р
                                      t

       Ок о ло к ритиче ск о й то чк и часто наб лю дае тсяявле ние о пале сце нции,
являю щ е йсяре зультато м наруше нияравно ме рно го про странстве нно го
распре де ле ниямо ле к ул при их б е спо рядо чных движ е ниях. Э то наруше ние
вызывае то тк ло не ния(флук туации) пло тно сти ве щ е ства о тсре дне й ве личины.
Участк и с не о динак о во й пло тно стью име ю тразные по к азате ли пре ло мле ния, что
о б усло вливае трассе яние све та.

                      О Б Щ А Я Х А РА К ТЕРИСТИК А РА Б О ТЫ

        О соб енности и змерени я темп ератур ртутным термометром. А б со лю тная
шк ала те мпе ратуры, к о то ро й мы по льзуе мся, о сно вана на зак о нах иде альных
газо в. Один градус аб со лю тно й (те рмо динамиче ск о й) те мпе ратурно й шк алы
мо ж е тб ытьо пре де ле н к ак изме не ние те мпе ратуры, в ре зультате к о то ро го данный
о б ъ е м иде ально го газа в изо б ариче ск их усло виях уве личивае тся на 1/273,2 то го
о б ъ е ма, к о то рый газ занимае т в усло виях равно ве сия ме ж ду льдо м и во до й при
атмо сфе рно м давле нии.
         Ш к ала Це льсияне впо лне то чно со впадае тс те рмо динамиче ск о й шк ало й.
Со о тве тствие ме ж ду к аж до й е динице й те рмо динамиче ск о й шк алы и шк алы
Це льсиязависито тто го , являю тсяли о б ъ е мные расшире нияртути и сте к ла
те рмо ме тра сто льж е о дно ро дными, к ак расшире ние иде ально го газа. Н о те пло во е
расшире ние ртути, равно к ак и те пло во е расшире ние сте к ла, не нахо дятсво е го
выраж е нияв виде лине йно го уравне ния, по до б но расшире нию иде ально го газа.
По это му те мпе ратуры, изме ре нные ртутными те рмо ме трами, даж е в пре де лах
ме ж ду 0 и 100 °Со б наруж иваю то тк ло не нияо тистинных те мпе ратур. Э ти
о тк ло не нияо б ычно мак симальны вб лизи 50 о С(зависято тсо рта сте к ла).
Н е смо тряна то , что ртутный те рмо ме тр наиме не е - по дхо дящ ий инструме нтдля
изме ре нияте мпе ратур, о н часто упо тре б ляе тсяиз-за удо б ства по льзо ванияим.
         Осно вные исто чник и о шиб о к при раб о те с ртутным те рмо ме тро м: а)
явле нияпо сле де йствиясте к ла; б ) выступаю щ ий сто лб ик ртути; в) ме ртвый хо д; г)
во зго нк а ртути.
        Явлени я п ослед ей стви я стек ла связаны с изме не ние м о б ъ е ма шарик а
те рмо ме тра. Т ак ие изме не ния мо гут б ыть двух видо в. Об ратимые изме не ния
о б ъ е ма наступаю т при пе ре хо де о т о дно й те мпе ратуры к друго й: сте к лянный
шарик по сле сильно го нагре вания не сразу принимае т сво й пе рво начальный

Страницы