Правила работы с термометром Бекмана

а б

Рис. 6. Изменение температуры для: а – эндотермических процессов,

б – экзотермических процессов

Каждый калориметрический опыт начинают с определения температурного хода калориметрической системы. Для этого в течение нескольких минут измеряют температуру установки (участок АВ на рис. 6).

Участок ВСна графиках соответствует собственно реакции: эндотермической (на рис. 6, а) и экзотермической (на рис.6, б). В результате реакции наблюдается значительное изменение температуры калориметра (DT₁). Окончание реакции регистрируется после того, как изменение температуры в калориметре прекратится или станет медленным и равномерным (участок CD).

Наличие небольшого наклона на графике температурной зависимости в начальном (АВ) и конечном (CD) периодах свидетельствует о том, что во время опыта имеет место некоторый теплообмен калориметра с окружающей средой. В расчетах теплообмен учитывается следующим образом. Прямая АВ экстраполируется вправо, а прямая СВ влево. Интервал времени от В до С делится пополам и через эту точку проводится перпендикуляр к оси абсцисс до пересечения его с экстраполированными участками прямых АВ и СD (точки H, G). Величина отрезка HG соответствует изменению температуры калориметрической системы DT₁, связанному непосредственно с реакцией.

Порядок определения ∆ t.

t, ⁰С

t2 C /

E

С

D

K

1

P

B /

А

B

t1

F

0 0, 5 1 1, 5 2 2, 5 3 3, 5 4 4, 5 5 5, 5 6 Т, мин

Рис. 7. Построение графика зависимости температуры от времени

Типичный вид температурной кривой правильно поставленного калориметрического опыта при измерении экзотермического эффекта показан на рис.5.

Расчет величины с учетом теплообмена может быть произведен или аналитическим, или графическим способом.

При графическом определении Dt на миллиметровой бумаге на оси абсцисс откладывают время в масштабе 0, 5 мин =1см, на оси ординат - температуру, выбор масштаба которой зависит от величины Dt: если Dt< 1, то 1°=10см; при Dt> 1 принимают1°=5 см.

После того, как на график нанесены все экспериментальные точки, получается кривая ABCD.

Участок АВ называется начальным периодом, ВС- главным, CD – конечным.

Чтобы определить изменение температуры Dt, не искаженное тепловым обменом, происходящим в течение главного периода, проводят касательные к линиям АВ и CD. Точки В и С, соответствующие начальной и конечной температурам главного периода, наносят на ось ординат (точки В^/ и С^/). Через середину отрезка В^/С^/ проводят линию КР, параллельную оси времени. Пересечение этой линии с кривой ВС дает точку 1, из которой восстанавливают перпендикуляр к оси абсцисс. Отрезок перпендикуляраEF, отсекаемый касательными, и будет равен Dt.

Характер линии ВС зависит от условий протекания теплового процесса, например от размешивания. Наклон линий АВ и CD зависит от характера теплообмена с окружающей средой. Таким образом, по виду кривой ABCD можно судить о качестве проведенного опыт.

2.7. Порядок оформления лабораторных работ

· Цель работы и краткое описание проведения эксперимента.

· Схема приборов, при помощи которых выполнялась работа.

· Внешние условия (Т и Р ).

· Результаты исследования и расчеты должны быть сведены в соответствующие таблицы.

· Уравнения должны быть приведены в общем виде и с подставленными данными.

· Графическая обработка экспериментальных данных:

· Графики выполняются только на миллиметровой бумаге;

· На ось ординат наносится функция, на ось абсцисс - аргумент с указанием единиц измерения;

· На оси наносится десятичная шкала согласно выбранному масштабу, единицы масштаба выбираются сообразно точности отсчета при эксперименте;

· Координаты экспериментальной точки наносятся очень тонко и обводятся кружочком, треугольником, квадратиком, ромбиком или помечаются крестиком;

· По экспериментальным точкам проводится усредненная (апроксимированная) кривая. Выпавшие точки не используются, но показываются.

· На листе, где выполнен график, должны быть указаны:

· Номер работы, наименование графика, объект исследования, фамилия студента.

· Вывод.