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 (ΔHr , 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.