Question

شرح تجربة تعيين حرارة التبخر لسائل؟

تعيين حرارة التبخر لسائل

تجربة تعيين حرارة التبخر المولية

Answer 1

تعيين حرارة التبخر

نظرية  التجربة

- تعرف حرارة التبخر المولية لسائل بأنها الحرارة اللازمة لتحويل مول واحد من السائل إلى الطور البخاري. 

- يستفاد من معرفة حرارة التبخر المولية لحساب ثابت درجة الغليان للسوائل أو ارتفاع درجة الغليان المولية المعطاة بما يلي:

- وحرارة التبخر المولية يعبر عنها كما يلي:

- وكنتيجة يبين القانون أن زيادة الإنتروبي للسائل المتبخر عند درجة غليانه النظامية تقارب: 21cal C^-1 mole^-1

الأدوات والكيماويات اللازمة للتجربة

• قارورة ثرمس 
• مكثف 
• ساعة إيقاف
• وحدة تسخين كهربائية (30-50) وات
• أميتر
• مقياس فولتية 
• مقاومة متغيرة 
• مزود تیار D.C 
• رابع كلوريد الكربون

خطوات العمل بتجربة حرارة التبخر

- يملأ الثرمس حتي ثلثيه برابع كلوريد الكربون

- توصل الدائرة الكهربائية بجهاز التسخين وينظم التيار بحيث يستمر التقطير برفق وبمعدل قطرة بالثانية

- وعندما يصل النظام إلى الاتزان الحراري أي بعد جمع حوالي 50 مل من المقطر ، يبدل بوعاء جمع المقطرات بدورق موزون وتشغل ساعة الإيقاف باللحظة نفسها.

- يجب أن تستمر قراءة الفولتية والتيار ثابتة حتى يجمع 50 مل من المقطرات بالدورق الموزون ثم يزاح بعدها الدورق وتوقف ساعة الإيقاف وفي الزمن نفسه يوزن الدورق ومحتوياته.

- فإذا كانت شدة التيار I₁A، والفولتية V₁V. وزمن التجربة t₁ ثانية ، فإن الطاقة الكهربائية المصروفة: 

- وتتوزع هذه الكمية من الحرارة كجزء لتبخر السائل وجزء آخر مفقود من الجهاز للوسط الخارجي . 

- فإذا كانت الحرارة المولية لتبخر رابع كلوريد الكاربون (ΔH_r , cal . mol^-1) ، وزن المقطرات W₁g ، الوزن الجزيئي لرابع كلوريد الكربون M ومعدل الحرارة الضائعة من الجهاز ^1-h cal sec عندها:

- تعاد التجربة باستخدام تيار كهربائي مقداره 0.8 - 0.7  من قيمة التيار السابق ، عندها تستحصل علاقة أخرى ثانية وهي: 

- وبحل المعادلتين (1) و (2) يمكن حذف الحرارة المفقودة h وحساب قيمة ΔHv.

- وبحساب حرارة التبخر المولية لرابع كلوريد الكاربون يمكننا حساب ارتفاع درجة غليانه.