Vedeliku viskoossuse temperatuuriolenevuse määramine (0)

TTÜ Materjaliteaduse instituut füüsikalise keemia õppetool
Töö nr: 15k Töö pealkiri: Vedeliku viskoossuse temperatuuriolenevuse määramine Üliõpilase nimi ja eesnimi: Õpperühm: Töö teostamise Kontrollitud: Arvestatud: kuupäev: 27.02.2012
Höppleri viskosimeeter Töö eesmärk: Määrata vedeliku viskoossuse temperatuuriolenevus. Arvutada viskoossuse aktiveerimisenergia .
Töö käik: Enne katset tuleb viskosimeetri toru, kuul ja sulgurid puhastamisvarda abil hoolikalt puhastada . Kui toru seintele on jäänud kelme, tuleb see eemaldada sobiva lahusti abil ja lahusti jäljed omakorda eetriga. Seejärel täidetakse viskosimeetri toru kuni 25 mm toru otsast allapoole uuritava vedelikuga ja pannakse kohale tabeli alusel valitud kuul. Jälgitakse, et kuuli alla ei jääks humulle, ja suletakse toru. Viskosimeetri mantel ühendatakse termostaadiga, mis on reguleeritud nutavale temperatuurile. Lubatav temperatuuri kikumine katse vältel on ±0,10. Katset võib alustada 10..15 min järel, mis on vajalik temperatuuri ühtlustumiseks uuritavas vedelikus ja termostaadis. Pööratakse viskosimeetrit ja mdetakse stopperi abil aeg, mille jooksul kuul läbib vahemaa kahe äärmise kriipsu vahel. Seejärel pööratakse viskosimeetrit uuesti ja katset korratakse. Tehakse 3 vi 5 mõõtmist, millest vetakse keskmine.Edasi tstetakse termostaadi temperatuur õppejõu poolt etteantud järgmisele väärtusele, hoitakse seda 10 -15 minuti vältel ja mdetakse uuesti kuuli langemise aeg.
Valemid: t t Glütseriini tiheduse leidmiseks: x 1 2 1 x 1 t2 tx Vedeliku viskoossus : = k (t, kus 1 - langeva keha tihedus 2 - vedeliku tihedus k - kuuli konstant t - aeg , mis kulus kuulil selle vahemaa läbimiseks
Aktiveerimisenergia (graafiku abil): EA= sirge tõus*R
Katseandmed :
Kuul nr 4
Kuuli konstant ­ K=1,181634
Kuuli tihedus 1 = 8,150 g/cm3
2 Katse Temperatuur Kuuli langemise aeg Vedeliku tihedus Vedeliku viskoossus nr 0 C s katse temperatuuril 2 mPas g/cm3
1 2 3 Kesk- mine
1. 23,6 71 70 71 70,67 1,2566 575,640
2. 29 45,4 44 43,4 44,27 1,2171 362,666
3. 40 22 23 22 22,33 1,2500 182,063
4. 44,8 16 16 16 16 1,2443 130,560
Katse nr Temperatuur 1 ln 0 T mPas C T K -1 K
1. 23,6 296,6 0,00337 575,640 6,3555
2. 29 302 0,00331 362,666 5,8934
3. 40 313 0,00319 182,063 5,2044
4. 44,8 317,8 0,00315 130,560 4,8718
Arvutused: Vedelikuks oli meil glütseriin, mille tihedus 40 0C juures oli olemas käsiraamatus, ülejäänud t t temperatuuridel tiheduse leidmiseks kasutan seda valemit: x 1 2 1 x 1 t2 tx
t= 23,6 2 = 1,2594+(1,2547-1,2594)(23,6-20/30-23,6) = 1,2566 t= 29 2 = 1,2594+(1,2547-1,2594)(29-20/30-29) = 1,2171 t= 44,8 2 = 1,2500+(1,2438-1,2500)(44,8-40/50-44,8) = 1,2443
Vedeliku viskoossuse arvutasin valemiga: = k (t
1 = 1,181634(8,150-1,2566)70,67 = 575,640 2 = 1,181634(8,150-1,2171)44,27 = 362,666 3 = 1,181634(8,150-1,2500)22,33 = 182,063 3 4 = 1,181634(8,150-1,2443)16 = 130,560
Arvutan graafikult ln =f(1/T) sirge tõusu abil aktiveerimisenergia. Kuna sirge tõus= EA/R EA=tõus*R EA =6514,1* 8,314 = 54158,2274 J/K*mol
Graafikud :
= f(T) 700
600
500
400 y = 4E+11e-0,068x 300
200
100
0 295 300 305 310 315 320 T
ln = f(1/T) 7
6
5 y = 6514,1x - 15,622 4 ln
3
2
1
0 0, 0031 0,00315 0,0032 0,00325 0,0033 0,00335 0,0034 1/T
Järeldus: Antud töös määrasin glütseriini viskoossuse temperatuuriolenevust ning arvutasin tõusu abil välja aktiveerimisenergia, milleks sain 54158,2274 J/K*mol
4