Суюқликларнинг тўйинган буғ босими ва уларнинг фазавий ўтиш иссиқликларин аниқлаш ишнинг мақсади

СУЮҚЛИКЛАРНИНГ ТЎЙИНГАН БУҒ БОСИМИ ВА УЛАРНИНГ ФАЗАВИЙ ЎТИШ ИССИҚЛИКЛАРИН АНИҚЛАШ


Ишнинг мақсади: Суюқликнинг буғланиш иссиқлигини аниқлаш.
Топшириқлар: - р=ф(Т) графигини тузинг;
- лгп=ф(1/1) графигини тузинг;

• 
  Клаузиус-Клапейрон тенгламасидан моляр буғланиш иссиқлигини ҳисобланг;
  
• 
  энг кичик квадратлар усулида Клаузиус-Клапейрон тенгламасидаги А ва В доимийларни ҳисобланг ва лгп=А-В/Т тенгламани тузинг;
  
• 
  Клаузиус-Клапейрон тенгламасидан суюқликнинг атмосфера босимидаги қайнаш температурасини аниқланг;
  
• 
  эмпирик усулда топилган тўғри чизиқ тенгламасидан суюқликнинг буғланиш иссиқлигини ҳисобланг.
  

Ҳисоблаш тенгламалари: _буғл= (1);
лгп=А-Б/Т (2), бу ерда А=cонст/2,303;
Б= _буғл/2,303Р= _буғл /19,15; Р=8,314 Ж/(моль.К).


Усулнинг физик маъноси: Динамик усул суюқликнинг қайнаш температурасидаги тўйинган буғ босими ташқи босимга тенглигига асосланган. Суюқликнинг турли босимларда қайнаш ҳолатигача олиб бориб, қайнаш температураси аниқланади ва р=ф(Т) боғлиқлик ўрганилади. Бунда ташқи босим мустақил ўзгарувчи бўлиб, қайнаш температураси тажриба олиб борувчига боғлиқ бўлмаган ҳолда ўрнатилади.


1-расм. Суюқликларнинг тўйинган буғ босимини ўлчаш учун асбоб.
1-қиздиргич, 2-қайнатгич, 3-термометр, 4-совутгич, 5-ҳавсизлик крани, 6-монометрга улаш жойи, 7-вакуум насосга уланган ҳавфсизлик идиши.
Ишнинг бажарилиши: қайнатгичга текширилаётган суюқлик қуйилади. Суюқликнинг ўта қизиб кетиши ва бунинг натижасида температуранинг нотўғри ўлчашни олдини олиш мақсадида қайнатгич ичига шиша капилляр киргизилади.
Қайнатгич совутгич орқали системадаги ҳавони сўриб олиб вакуум ҳосил қилувчи насосга ва бир тарафи очиқ бўлган манометрга уланган бўлади. Совутгичнинг вазифаси суюқлик буғларининг системага ҳамда манометрга конденсацияланишини олдини олишдир. Вакуум насосдан олдин системага қўшимча идиш уланган бўлиб, унинг ёрдамида системага бир текисда ҳаво киритилиши бошқарилади. Ўрганилаётган суюқликнинг хона температурасида қайнаб кетишидан аввалроқ, яъни босим ундан 20-30 мм с.у. га юқорироқ бўлганда системадан ҳаво сўриб олишни тўхтатиш лозим (масалан, сув учун 18-20^оС да ушбу босим 35-45 мм с.у. га тенг), чунки юқори вакуумда суюқлик иситилмасданоқ қайнаб кетади ва ўлчашларни олиб бориш мумкин бўлмасдан қолади. Системадан ҳаво сўриб олингандан сўнг насос ўчирилади ва дарҳол вакуум йўлидаги жўмрак ҳаво билан туташтирилади, акс ҳолда атмосфера босими остида насосдаги мой вакуум йўлини тўлдиради. Системанинг герметиклиги текширилади: агар 10-15 минут давомида системадаги босимнинг ўзгариши 1-2 мл с.у. дан ортмаса, система герметик ҳисобланади. Иситгич ёқилади ва исиш тезлиги 5^оС/мин атрофида бўлишига эришилади. Температура кўтарилиши тўхтагач (яъни ушбу босимда суюқлик қайнаш ҳолатига келиб, динамик мувозанат қарор топгач), манометрнинг ҳ₁ ва ҳ₂ ҳамда термометрнинг кўрсаткичлари ёзиб олинади. Сўнгра вакуум системани атмосфера билан уловчи жўмрак очилади ва босим 10-15 мм с.у. га ўзгаргунча системага ҳаво юборилади. Бунда системада аввал қарор топган динамик мувозанат бузилади. Янги босимга мос келувчи мувозанат температураси ўрнатилгунча суюқликни қиздиришни давом эттирамиз ва янги динамик мувозанат ҳолатига етишганда манометрнинг ва термометрнинг кўрсаткичларини ёзиб оламиз. Худди шу тартибда системадаги босим атмосфера босими билан тенглашгунга қадар 15-20 та ўлчашлар ўтказамиз.
Системадаги манометр очиқ бўлганлиги сабабли ҳ = ҳ₂-ҳ₁ нинг қиймати барометрда ўлчанган атмосфера босими Р_атм. нинг қурилма ичидаги босимдан қанчалик юқори эканлигини кўрсатади. Шу сабабли қайнаш кузатилаётган босим барометрик босим билан манометр кўрсатаётган босим орасидаги фарқга тенг бўлади: р=Р_атм.-ҳ.
Ишнинг аниқлиги суюқликнинг бир текис қайнашига боғлиқ бўлгани учун, айниқса тажриба бошида системада юқори вакуум бўлган ҳолда суюқликнинг сачраб кетишига йўл қўймаслик керак. Бунинг учун тажриба бошлаётганда суюқликка янги капилляр тушириш фойдалидир. Ўлчовлар термометрда 0,5^о ва манометрда 0,5 мм с.у. аниқлигида олиб борилади.
Тажриба натижалари қуйидаги жадвалга ёзилади.