Właściwości cieczy i ciał stałych - ćwiczenie, Ćwiczenia z Chimica Fisica

Pobierz Właściwości cieczy i ciał stałych - ćwiczenie i więcej Ćwiczenia w PDF z Chimica Fisica tylko na Docsity! Ćwiczenie 5 - 1 - Ćwiczenie nr 5 WŁAŚCIWOŚCI CIECZY I CIAŁ STAŁYCH 1. Cel ćwiczenia: Celem zadania jest zapoznanie się z metodami pomiarów gęstości materiałów i napięcia powierzchniowego w cieczach. 2. Zagadnienia do przygotowania 1. Gęstość materiałów - rzeczywista, pozorna, gęstość względna 4. Prawo Archimedesa 5. Wilgotność- pomiary 6. Masa i ciężar ciała, ciężar właściwy 7. Mechanizmy zjawisk powierzchniowych w cieczach: napięcie powierzchniowe, menisk, włoskowatość, prawo Laplace'a, ciśnienie pod zakrzywioną powierzchnią. 8. Ciecze zwilżające i niezwilżające, oddziaływanie międzycząsteczkowe (spójność, przyleganie). 9. Zależność napięcia powierzchniowego od temperatury. 10.Metody pomiaru napięcia powierzchniowego: stalagmometryczna, wzniesienia włoskowatego. 3. Przebieg doświadczenia 1. Pomiar gęstości cieczy i ciał stałych a. Metoda równowagi ciśnień statycznych jest przydatna w przypadku wyznaczania gęstości cieczy niemieszającej się z cieczą o znanej gęstości. i. Do U-rurki nalewamy wodę destylowaną do około 2/5 wysokości. ii. Powoli, po ściance dolewamy parafinę tak, aby nie przelać cieczy. iii. Według załączonego schematu odczytujemy wartości h1 i h2. Opracowanie wyników: W oparciu o znaną gęstość wody (ρ1) obliczamy gęstość parafiny (ρ2): = ℎ ℎ b. Pomiar gęstości cieczy areometrem. Działanie areometru bazuje na prawie Archimedesa. Zanurz areometr w cylindrze z wodą, z NaCl i z gliceryną i odczytaj wskazanie - w miejscu przecięcia skali areometru przez poziom cieczy. c. Metoda piknometryczna pozwala na wyznaczenie gęstości względnej dowolnej substancji. W wariancie wykonywanym na ćwiczeniach piknometr stanowić będzie kolba ze szlifowanym korkiem a obliczenia będą wykonywane w oparciu o znaną gęstość wody. Ćwiczenie 5 - 2 - iv. Należy wyznaczyć masę (mow) pustej, suchej kolbki wraz z korkiem. v. Następnie napełnić ją po brzegi wodą i wkładać ostrożnie korek tak by nadmiar wody wypłynął w czasie jego wkładania. Jeżeli w okolicy korka są pęcherzyki powietrza czynność należy powtórzyć. vi. Wyznaczyć masę kolbki z wodą (mw). vii. Opróżnić kolbkę i ponownie zważyć (moc). viii. Napełnić kolbkę roztworem NaCl tak jak powyżej. ix. Wyznaczyć masę kolbki z cieczą (mC). Opracowanie wyników: Wiedząc, że objętość obu próbek była identyczna wyznaczyć gęstość względną roztworu NaCl korzystając z zależności: = − − Obliczyć gęstość bezwzględną roztworu w oparciu o gęstość wody. d. Pomiar gęstości za pomocą dynamometru stosuje się w przypadku ciał stałych. W pomiarze tym korzysta się z prawa Archimedesa. x. Układ doświadczalny składa się z dynamometru, zlewki wypełnionej wodą destylowaną (ρ w=1g/cm3) oraz sześcianów wykonanych z następujących metali: ołowiu, miedzi i glinu. xi. Sześciany zawieszamy kolejno na haczyku dynamometru i odczytujemy ciężar każdego z nich w powietrzu (G), a następnie po zanurzeniu w wodzie (Gw). Opracowanie wyników: Korzystając z prawa Archimedesa i z definicji gęstości obliczamy ciężar właściwy metali: ρ = − Wiedząc, że ciężar właściwy jest równy iloczynowi gęstości i przyspieszenia ziemskiego obliczamy gęstość metali. 2. Pomiar napięcia powierzchniowego cieczy W ćwiczeniu wykorzystane zostaną: 1. Dwie badane ciecze- woda i gliceryna 2. Kapilary 3. Szalki Petriego 4. Stalagmometr - pionowa rurka z kulistym zbiornikiem zakończona kapilarą Wypadkową siłę napięcia powierzchniowego mierzymy pośrednio, mierząc ciężar kropli cieczy odrywającej się od kapilary (metoda stalagmometryczna) lub wysokość słupka cieczy wypełniającej kapilarę (metoda wzniesienia włoskowatego).