ΘΔΜΑ : ΣΑΖ ΑΣΜΧΝ ΔΝΟ ΚΑΘΑΡΟΤ ΤΓΡΟΤ

ΑΝΑΦΟΡΑ ΔΡΓΑΣΖΡΗΧΝ Οκάδα 11 : ΦΤΗΚΟΥΖΜΔΗΑ 1 ΠΔΗΡΑΜΑ 1 Ο Σδηξάθεο Μαλώιεο Αξγπξνύ Αξγύξεο Μεξηζηνύδε Αλαζηαζία Πεηξάθε Εσή ΘΔΜΑ : ΣΑΖ ΑΣΜΧΝ ΔΝΟ ΚΑΘΑΡΟΤ ΤΓΡΟΤ ΠΔΡΗΔΥΟΜΔΝΑ: 1)ΔΗΑΓΧΓΖ ζει.1-5 2)ΠΔΗΡΑΜΑΣΗΚΟ ΜΔΡΟ ζει.5 3)ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΑ (πίλαθεο-δηαγξάκκαηα) ζει. 6-9 4)ΤΠΟΛΟΓΗΜΟΗ ζει.10-13 5)ΑΝΑΛΤΖ ΦΑΛΜΑΣΟ ζει.13-15 6)ΑΝΑΛΤΖ-ΤΕΖΣΖΖ ΑΠΟΣΔΛΔΜΑΣΧΝ ζει.15-17 7)ΔΡΧΣΖΔΗ ζει.17-20 8)ΒΗΒΛΗΟΓΡΑΦΗΑ ζει.21 1

ΣΑΗ ΑΣΜΩΝ ΔΝΟ ΚΑΘΑΡΟΤ ΤΓΡΟΤ 1)ΕΘΑΓΩΓΗ Όηαλ έλα θαζαξό πγξό ηνπνζεηεζεί ζ έλα δνρείν ην νπνίν έρεη εθθελσζεί, κόξηα ζα κεηαθηλεζνύλ από ηελ πγξή θάζε θαη ζα πεξάζνπλ ζηελ αέξηα κέρξη ε πίεζε ησλ αηκώλ ζην δνρείν θηάζεη ζε κία ζπγθεθξηκέλε ηηκή ε νπνία θαζνξίδεηαη από ηε θύζε ηνπ πγξνύ θαη ηε ζεξκνθξαζία απηνύ. Ζ πίεζε απηή, νλνκάδεηαη ηάζε αηκνύ ηνπ πγξνύ γηα κία δεδνκέλε ζεξκνθξαζία. Ζ ηάζε αηκώλ ζηελ θαηάζηαζε ηζνξξνπίαο είλαη αλεμάξηεηε από ηελ πνζόηεηα ηνπ πγξνύ θαη ησλ παξαγόκελσλ αηκώλ, αξθεί νη δύν θάζεηο (πγξή + αέξηα) λα βξίζθνληαη ζε ηζνξξνπία ζηε ζπγθεθξηκέλε ζεξκνθξαζία. Καζώο απμάλεη ε ζεξκνθξαζία, απμάλεη θαη ε ηάζε αηκώλ. Όηαλ ε ηάζε αηκώλ θηάζεη ζε κία θξίζηκε ηηκή, νη δύν θάζεηο νκνγελνπνηνύληαη θαη πξνθύπηεη έλα νκνγελέο ξεπζηό κίαο θάζεο. Αλ ε πίεζε πάλσ από ην πγξό δηαηεξείηαη ζε κία ζηαζεξή ηηκή ηόηε κπνξνύκε λα ην ζεξκάλνπκε, θζάλνληαο έηζη κία ζεξκνθξαζία, ζηελ νπνία ε ηάζε αηκώλ είλαη ίζε κε ηελ εμσηεξηθή πίεζε. απηό ην ζεκείν ε εμάηκηζε επηηπγράλεηαη κε ην ζρεκαηηζκό θπζαιίδσλ πνπ δεκηνπξγνύληαη ηόζν ζην εζσηεξηθό όζν θαη ζηελ επηθάλεηα ηνπ πγξνύ. Σν ζεκείν απηό θαιείηαη ζεκείν βξαζκνύ ηνπ πγξνύ γηα κία ζπγθεθξηκέλε εμσηεξηθή πίεζε. Δίλαη πξνθαλέο, όηη ε ζεξκνθξαζία ηνπ ζεκείνπ βξαζκνύ είλαη ζπλάξηεζε ηεο εμσηεξηθήο πίεζεο. πγθεθξηκέλα γηα κία δεδνκέλε ζεξκνθξαζία θαη πίεζε, ε κεηαβνιή ηνπ ζεκείνπ βξαζκνύ κε ηελ εμσηεξηθή πίεζε ηαπηίδεηαη κε ηε κεηαβνιή ηεο ηάζεο αηκώλ κε ηε ζεξκνθξαζία. ΘΔΧΡΗΑ Έζησ ε ηζνξξνπία δύν θάζεσλ: 2

Υ(α) = Υ(b) (P,T) Τπάξρεη δειαδή κία ηάζε αηκώλ Ρ ζε κία δεδνκέλε ζεξκνθξαζία Σ, όπνπ νη δύν θάζεηο (πγξή + αέξηα ζηελ ζπγθεθξηκέλε πεξίπησζε) βξίζθνληαη ζε ηζνξξνπία. Μπνξεί λα δεηρζεί ζεξκνδπλακηθά όηη ππάξρεη κία θαζνξηζκέλε ζρέζε κεηαμύ ηεο Σ θαη ηεο Ρ ζε θαηαζηάζεηο ηζνξξνπίαο: dp dt S Αλαιπηηθόηεξα: dg 9 = - S q dt + V q dp װ όπνπ α, b νη δύν θάζεηο dg b = - S b dt + V b dp dp = (V b V a ) = (S b S a ) dt dp dt Sa b Va b (1) ηελ εμίζσζε (1) όπνπ dp θαη dt αλαθέξνληαη ζηηο απεηξνειάρηζηεο κεηαβνιέο ηεο πίεζεο θαη ηεο ζεξκνθξαζίαο γηα έλα ζύζηεκα ζε ηζνξξνπία όπνπ θαη νη δύν θάζεηο ηνπ ζπζηήκαηνο είλαη παξνύζεο. Οη κεηαβιεηέο ΓS θαη ΓV αλαθέξνληαη ζηηο κεηαβνιέο ηηο εληξνπίαο S θαη ηνπ όγθνπ V αληίζηνηρα, πνπ παξαηεξνύληαη θαηά ηε κεηαβνιή ηεο κίαο θάζεο ζηελ άιιε ππό ζηαζεξή ζεξκνθξαζία θαη πίεζε. Αθνύ νη δύν θάζεηο βξίζθνληαη ζε ηζνξξνπία ηόηε ηζρύεη: ΓG = 0 ΓΖ ΣΓS = 0 ΓS = (2) Από ηνλ ζπλδπαζκό ησλ εμηζώζεσλ (1) θαη (2) θαηαιήγνπκε: (2) dp (1) a (3) εμίζσζε Clausius Clapeyron dt V Ζ εμίζσζε Clausius Clapeyron όληαο αθξηβήο έθθξαζε κπνξεί λα εθαξκνζηεί ζε όιεο ηηο ηζνξξνπίεο κεηαμύ θάζεσλ: Δπεηδή ε ζεξκόηεηα εμάηκηζεο ΓΖ πγξ. αηκ 0 3

θαη ε κεηαβνιή ηνπ όγθνπ ΓV πγξ αηκ. = V αηκ. V πγξ. 0 ε εμίζσζε (3) καο επηζεκαίλεη όηη ε ηάζε αηκώλ απμάλεη κε ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. Γηα ηελ πεξίπησζε ηζνξξνπίαο κεηαμύ πγξήο θαη αέξηαο θάζεο, γηα ηάζεο αηκώλ κηθξόηεξεο ηεο κία αηκόζθαηξαο (1 atm), κπνξνύκε λα ππνζέζνπκε όηη ν γξακκνκνξηαθόο όγθνο ηνπ πγξνύ V πγξνύ είλαη ακειεηένο ζε ζύγθξηζε κε απηόλ ηνπ αεξίνπ V αηκ. Οπόηε θαηά πξνζέγγηζε ηζρύεη όηη ΓV = V πγξ. θαη ε εμίζσζε (3) παίξλεη ηε κνξθή: dp dt (4) TV. dp Δπεηδή d (lnp) = θαη d P 1 T dt = - 2 κεηαζρεκαηίδνπκε ηελ εμίζσζε (4) σο εμήο: T d ln P v 1 R d T RT PV RZ (5) όπνπ R ε παγθόζκηα ζηαζεξά ησλ αεξίσλ θαη Ε ν παξάγσλ ζπκπηεζηηθόηεηαο πνπ νξίδεηαη από ηελ εμίζσζε: Ε = PV. RT Ζ εμίζσζε (5) είλαη κία βνιηθή κνξθή ηεο εμίζσζεο Clausius Clapeyron. Αλ ν αηκόο είρε ζπκπεξηθνξά ηδαληθνύ αεξίνπ ην Ε ζα ήηαλ ίζν κε 1 θαη ε ΓHv ζα ήηαλ αλεμάξηεηε ηεο ζεξκνθξαζίαο, ηόηε ε γξαθηθή παξάζηαζε ηνπ lnp ζπλαξηήζεη ηνπ 1/Σ ζα έδηλε επζεία γξακκή, ε θιίζε ηεο νπνίαο ζα πξνζδηόξηδε ηελ ζεξκόηεηα εμάηκηζεο. Πξάγκαηη, γηα πνιιά πγξά ην lnp είλαη ζρεδόλ κηα γξακκηθή ζπλάξηεζε ηνπ 1/Σ, ην νπνίν ππνδειώλεη όηη ην ΓHv/Ε είλαη ζρεδόλ ζηαζεξό. Αλ ν αηκόο δελ ζπκπεξηθέξεηαη ηδαληθά δειαδή Ε 1 είλαη πνιύ δύζθνιν λα γίλνπλ κεηξήζεηο ησλ P,V,T γηα αέξηα θνληά ζην ζεκείν βξαζκνύ. Παξ όια απηά ππάξρνπλ ζηνηρεία γηα ην λεξό θαη θάπνηα άιια πγξά. Ζ κεηαβνιή ηεο ζεξκόηεηαο εμάηκηζεο ΓHv δίλεηαη από ηελ εμίζσζε: ΓΖ Σ2 = ΓΖ Σ1 + 2 T T 1 P ΓC P dt + 2 P 1 P dp (7) Αθνύ ν ηειεπηαίνο όξνο είλαη κεδέλ όηαλ πξόθεηηαη γηα ηδαληθό αέξην θαη πνιύ κηθξόο γηα ηα πεξηζζόηεξα αέξηα ε εμίζσζε 7 κπνξεί λα γξαθεί θαη σο: 4

ΓΖT 2 ΓΖT 1 + ΓC P (T 2 -T 1 ) όπνπ ΓC P είλαη ε κέζε ηηκή ηεο ζεξκνρσξεηηθόηεηαο. Γηα λα είλαη ε ΓHv αλεμάξηεηε ηεο ζεξκνθξαζίαο, ε κέζε ηηκή ηεο ΓC P πξέπεη λα είλαη πνιύ θνληά ζην κεδέλ, θάηη ην νπνίν δελ ηζρύεη πάληα. Γεληθά, ε ηηκή ηεο ΓHv, κεηώλεηαη θαζώο απμάλεηαη ε ζεξκνθξαζία. Αθνύ θαη ην ΓHv θαη ην Ε κεηώλεηαη κε ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο, είλαη θαλεξό γηαηί ην ΓΖ/Ε κπνξεί λα είλαη ζρεδόλ ζηαζεξό θαη λα δίλεη κία ζρεδόλ γξακκηθή γξαθηθή παξάζηαζε ηνπ lnp ζπλαξηήζεη ηνπ T 1 2)ΠΕΙΡΑΜΑΣΙΚΟ ΜΕΡΟ Ζ πεηξακαηηθή ζπζθεπή πνπ ρξεζηκνπνηήζεθε πεξηειάκβαλε: I. κνλάδα πςειήο ηάζεο αηκώλ II. III. IV. ζεξκόκεηξν αινηθή ζεξκηθά αγώγηκε απηνληζκέλν ύδσξ V. πηπέηηα VI. ζθηγθηήξεο πνιιώλ ρξήζεσλ Ζ κνλάδα πςειήο ηάζεο αηκώλ γεκίζηεθε κε πηπέηηα Pasteur κε απηνληζκέλν λεξό. Ο ρώξνο πάλσ από ην πγξό δελ είρε εθθελσζεί πιήξσο θη έηζη ε κέηξεζε ηάζεο αηκώλ πξαγκαηνπνηήζεθε κε ηελ παξνπζία κηαο θπζαιίδαο (ζπζηεκαηηθό ζθάικα). Ζ ηηκή ηνπ καλόκεηξνπ ηνπ ζπζηήκαηνο πξηλ ηελ ζέξκαλζε ήηαλ 0,98 bar. Ζ ζέξκαλζε άξρηζε ζε εμσηεξηθέο ζπλζήθεο 24 ν C θαη 1 atm (ζπλζήθεο εξγαζηεξίνπ). Πάλσ ζηε κνλάδα πςειήο ηάζεο αηκώλ ππήξρε ζηεξεσκέλν ζε εηδηθή εζνρή ζεξκόκεηξν θαιπκκέλν ζηε βάζε ηνπ κε ζεξκηθά αγώγηκε αινηθή γηα ηε βέιηηζηε ζεξκηθή επαθή ηνπ κε ηα ηνηρώκαηα ηεο κνλάδαο. Πξαγκαηνπνηήζεθαλ κεηξήζεηο ηεο ζεξκνθξαζίαο αλά bar πίεζεο ηόζν θαηά ηε ζέξκαλζε ηνπ ζπζηήκαηνο έσο ηα 20 bar, όζν θαη θαηά ηελ ςύμε ηνπ έσο ηελ αξρηθή ηηκή ηνπ καλόκεηξνπ.aλάκεζα ζηελ 1 ε ςύμε θαη ηελ 2 ε ζέξκαλζε αθήζακε αξθεηό ρξόλν ώζηε ε έλδεημε ηνπ καλνκέηξνπ λα πέζεη ζηελ ηηκή ηελ νπνία είρε ην καλόκεηξν πξηλ αξρίζνπκε ηε 1 ε ζέξκαλζε. Σν πείξακα επαλαιήθζεθε αθόκε κία θνξά. 5

ln(p) 3)ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ (πίνακες-γραυικές παραστάσεις) 1ε Θέξκαλζε P' (bar) P (bar) Σ ( C) T (K) 1/T (K -1 ) lnp d(1/t) d(lnp) 3,0 2,0 124.0 397.2 2,518E-03 0,69-1E-06 0,05 4,0 3,0 137.0 410.2 2,438E-03 1,10-1E-06 0,03 5,0 4,0 142.8 416.0 2,404E-03 1,39-1E-06 0,03 6,0 5,0 150.5 423.7 2,360E-03 1,61-1E-06 0,02 7,0 6,0 156.4 429.6 2,328E-03 1,79-1E-06 0,02 8,0 7,0 162.4 435.6 2,296E-03 1,95-1E-06 0,01 9,0 8,0 167.3 440.5 2,270E-03 2,08-1E-06 0,01 10,0 9,0 172.1 445.3 2,246E-03 2,20-1E-06 0,01 11,0 10,0 176.1 449.3 2,226E-03 2,303-1E-06 0,01 12,0 11,0 180.0 453.2 2,207E-03 2,398-1E-06 0,009 13,0 12,0 183.3 456.5 2,191E-03 2,485-1E-06 0,008 14,0 13,0 187.0 460.2 2,173E-03 2,565-9E-07 0,008 15,0 14,0 190.4 463.6 2,157E-03 2,639-9E-07 0,007 16,0 15,0 193.1 466.3 2,145E-03 2,708-9E-07 0,007 17,0 16,0 196.2 469.4 2,130E-03 2,773-9E-07 0,006 18,0 17,0 199.1 472.3 2,117E-03 2,833-9E-07 0,006 19,0 18,0 202.0 475.2 2,104E-03 2,890-9E-07 0,006 20,0 19,0 204.5 477.7 2,093E-03 2,944-9E-07 0,005 3,0 2,5 2,0 1,5 [12/3/2003 19:25 "/Graph1" (2452710)] Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Weight given by Data1_D error bars. Parameter Value Error A 13,35384 0,11234 B -4968,47117 51,95799 R SD N P -0,99913 1,79221 18 <0.0001 1,0 0,5 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0025 0,0026 1/T (K -1 ) 6

ln(p) 1ε Φύμε P' (bar) P (bar) Σ ( C) T (K) 1/T (K -1 ) lnp d(1/t) d(lnp) 20 19,0 206,0 479,2 0,00209 2,944-9E-07 0,005 19 18,0 204,6 477,8 0,00209 2,890-9E-07 0,006 18 17,0 201,0 474,2 0,00211 2,833-9E-07 0,006 17 16,0 198,2 471,4 0,00212 2,773-9E-07 0,006 16 15,0 195,0 468,2 0,00214 2,708-9E-07 0,007 15 14,0 192,0 465,2 0,00215 2,639-9E-07 0,007 14 13,0 188,9 462,1 0,00216 2,565-9E-07 0,008 13 12,0 185,6 458,8 0,00218 2,485-1E-06 0,008 12 11,0 182,1 455,3 0,00220 2,398-1E-06 0,009 11 10,0 178,2 451,4 0,00222 2,303-1E-06 0,01 10 9,0 174,2 447,4 0,00224 2,20-1E-06 0,01 9 8,0 169,9 443,1 0,00226 2,08-1E-06 0,01 8 7,0 165,0 438,2 0,00228 1,95-1E-06 0,01 7 6,0 159,2 432,4 0,00231 1,79-1E-06 0,02 6 5,0 152,9 426,1 0,00235 1,61-1E-06 0,02 5 4,0 145,9 419,1 0,00239 1,39-1E-06 0,03 4 3,0 137,1 410,3 0,00244 1,10-1E-06 0,03 3 2,0 125,5 398,7 0,00251 0,69-1E-06 0,05 [12/3/2003 19:41 "/Graph1" (2452710)] Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Weight given by Data1_D error bars. 3,0 2,5 2,0 Parameter Value Error A 13,46641 0,17191 B -5040,23264 79,82125 R SD N P -0,998 2,71105 18 <0.0001 1,5 1,0 0,5 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0025 1/T (K -1 ) 7

ln(p) 2ε Θέξκαλζε P' (bar) P (bar) T ( C) T (K) 1/T (K -1 ) lnp d(1/t) d(lnp) 3,0 2,0 123,0 396,2 2,520E-03 0,69-1E-06 0,05 4,0 3,0 134,5 407,7 2,450E-03 1,10-1E-06 0,03 5,0 4,0 143,0 416,2 2,400E-03 1,39-1E-06 0,03 6,0 5,0 150,9 424,1 2,360E-03 1,61-1E-06 0,02 7,0 6,0 156,9 430,1 2,330E-03 1,79-1E-06 0,02 8,0 7,0 162,9 436,1 2,290E-03 1,95-1E-06 0,01 9,0 8,0 167,5 440,7 2,270E-03 2,08-1E-06 0,01 10,0 9,0 172,1 445,3 2,250E-03 2,20-1E-06 0,01 11,0 10,0 176,1 449,3 2,230E-03 2,303-1E-06 0,01 12,0 11,0 181,0 454,2 2,200E-03 2,398-1E-06 0,009 13,0 12,0 183,8 457,0 2,190E-03 2,485-1E-06 0,008 14,0 13,0 187,1 460,3 2,170E-03 2,565-9E-07 0,008 15,0 14,0 190,2 463,4 2,160E-03 2,639-9E-07 0,007 16,0 15,0 193,2 466,4 2,140E-03 2,708-9E-07 0,007 17,0 16,0 196,1 469,3 2,130E-03 2,773-9E-07 0,006 18,0 17,0 199,1 472,3 2,120E-03 2,833-9E-07 0,006 19,0 18,0 202,0 475,2 2,100E-03 2,890-9E-07 0,006 20,0 19,0 204,2 477,4 2,090E-03 2,944-9E-07 0,005 3,0 2,5 2,0 1,5 [12/3/2003 19:08 "/Graph1" (2452710)] Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Weight given by Data1_D error bars. Parameter Value Error A 13,24602 0,15913 B -4921,27675 73,63756 R SD N P -0,99821 2,56203 18 <0.0001 1,0 0,5 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0025 0,0026 1/T 8

ln(p) 2ε Φύμε P' (bar) P (bar) Σ ( C) T(K) 1/T(K -1 ) lnp d(1/t) d(lnp) 20,0 19,0 206,1 479,3 0,002090 2,944-9E-07 0,005 19,0 18,0 203,9 477,1 0,002100 2,890-9E-07 0,006 18,0 17,0 201,1 474,3 0,002110 2,833-9E-07 0,006 17,0 16,0 197,9 471,1 0,002120 2,773-9E-07 0,006 16,0 15,0 195,1 468,3 0,002140 2,708-9E-07 0,007 15,0 14,0 191,9 465,1 0,002150 2,639-9E-07 0,007 14,0 13,0 189,0 462,2 0,002160 2,565-9E-07 0,008 13,0 12,0 185,5 458,7 0,002180 2,485-1E-06 0,008 12,0 11,0 182,0 455,2 0,002200 2,398-1E-06 0,009 11,0 10,0 178,0 451,2 0,002220 2,303-1E-06 0,01 10,0 9,0 174,0 447,4 0,002240 2,197-1E-06 0,01 9,0 8,0 169,8 443,0 0,002260 2,08-1E-06 0,01 8,0 7,0 164,9 438,1 0,002280 1,95-1E-06 0,01 7,0 6,0 159,1 432,3 0,002310 1,79-1E-06 0,02 6,0 5,0 152,9 426,1 0,002350 1,61-1E-06 0,02 5,0 4,0 145,8 419,0 0,002390 1,39-1E-06 0,03 4,0 3,0 137,0 410,2 0,002440 1,10-1E-06 0,03 3,0 2,0 125,4 398,6 0,002510 0,69-1E-06 0,05 [12/3/2003 19:12 "/Graph1" (2452710)] Linear Regression for Data1_B: Y = A + B * X Weight given by Data1_D error bars. 3,0 2,5 2,0 Parameter Value Error A 13,64366 0,11803 B -5120,04465 54,77972 R SD N P -0,99909 1,83431 18 <0.0001 1,5 1,0 0,5 0,0021 0,0022 0,0023 0,0024 0,0025 1/T (K -1 ) 9

4) ΤΠΟΛΟΓΙΜΟΙ (z,δs,δη,σ b ) α)τπνινγηζκόο ηνπ παξάγνληα ζπκπηεζηηθόηεηαο Ε : Γηα ηνπο ππνινγηζκνύο ηνπ Ε ρξεζηκνπνηείηαη ε εμίζσζε ηεο γξαθηθήο παξάζηαζεο ηεο F(T r )=Z ε νπνία είλαη Τ=0,42498+2,13349Υ-2,01927Υ 2,όπνπ Υ είλαη ε αλεγκέλε ζεξκνθξαζία(νξίδεηαη σο Σ/Σ c, Σ c είλαη ε θξίζηκε ζεξκνθξαζία θαη γηα ην λεξό είλαη 648) θαη Τ είλαη ν Ε. Π.ρ. γηα ηελ 1 ε κέηξεζε : Ε=0,42498+2,13349*0,613-2,01927*(0,613) 2 = 0,974 Δπίζεο λα ζεκεησζεί όηη ην <Ε> εθθξάδεη ηνλ κεζν όξν ησλ ηηκώλ ηνπ Ε θαη ην νπνίν ππνινγίδεηαη από ηνλ ηύπν <Ε>=ρ η /Ν,όπνπ ρ η είλαη ην άζξνηζκα ησλ Ν ηηκώλ γηα ην Ε. 1ε ΘΔΡΜΑΝΖ Σ ( C) T (K) T r =T/T c Z 124,0 397,2 0,613 0,974 137,0 410,2 0,633 0,966 142,8 416,0 0,642 0,962 150,5 423,7 0,654 0,957 156,4 429,6 0,663 0,952 162,4 435,6 0,672 0,947 167,3 440,5 0,680 0,942 172,1 445,3 0,687 0,938 176,1 449,3 0,693 0,934 180,0 453,2 0,699 0,930 183,3 456,5 0,704 0,926 187,0 460,2 0,710 0,922 190,4 463,6 0,715 0,918 193,1 466,3 0,720 0,914 196,2 469,4 0,724 0,911 199,1 472,3 0,729 0,907 202,0 475,2 0,733 0,904 204,5 477,7 0,737 0,901 ύκθσλα κε ηα δεδνκέλα ηνπ παξαπάλσ πίλαθα,γηα ηελ πξώηε ζέξκαλζε ηζρύεη <Ε 1 >= 0,934 κε ηππηθή απόθιηζε S 1 =± 0,02254 Γειαδή ηειηθά : <Ε 1 >=0,934±0,02254 10

T (ºC) 1ε ΦΤΞΖ T r = T (K) T/T c Z 125,5 398,7 0,615 0,973 137,1 410,3 0,633 0,966 145,9 419,1 0,647 0,960 152,9 426,1 0,658 0,955 159,2 432,4 0,667 0,950 165,0 438,2 0,676 0,944 169,9 443,1 0,684 0,940 174,2 447,4 0,690 0,936 178,2 451,4 0,697 0,931 182,1 455,3 0,703 0,927 185,6 458,8 0,708 0,923 188,9 462,1 0,713 0,920 192,0 465,2 0,718 0,916 195,0 468,2 0,723 0,912 198,2 471,4 0,727 0,909 201,0 474,2 0,732 0,905 204,6 477,8 0,737 0,901 206,0 479,2 0,740 0,898 ύκθσλα κε ηα δεδνκέλα ηνπ παξαπάλσ πίλαθα,γηα ηε πξώηε ςύμε ηζρύεη <Ε 2 > = 0.931 κε ηππηθή απόθιηζε S 2 =± 0,02207 Γειαδή ηειηθά : <Ε 2 >=0.931±0,02207 2ε ΘΔΡΜΑΝΖ T (ºC) T (K) T r =T/T c Z 123,0 396,2 0,611 0,975 134,5 407,7 0,629 0,968 143,0 416,2 0,642 0,962 150,9 424,1 0,654 0,956 156,9 430,1 0,664 0,951 162,9 436,1 0,673 0,946 167,5 440,7 0,680 0,942 172,1 445,3 0,687 0,938 176,1 449,3 0,693 0,933 181,0 454,2 0,701 0,928 183,8 457,0 0,705 0,925 187,1 460,3 0,710 0,922 190,2 463,4 0,715 0,918 193,2 466,4 0,720 0,914 196,1 469,3 0,724 0,911 199,1 472,3 0,729 0,907 202,0 475,2 0,733 0,904 204,2 477,4 0,737 0,901 ύκθσλα κε ηα δεδνκέλα ηνπ παξαπάλσ πίλαθα,γηα ηε δεύηεξε ζέξκαλζε ηζρύεη <Ε 3 >= 0,933 κε ηππηθή απόθιηζε S 3 =±0,02272 Γειαδή ηειηθά : <Ε 3 >=0,933±0,02272 11

2ε ΦΤΞΖ T (ºC) T (K) T r =T/T c Z 206,1 479,3 0,740 0,898 203,9 477,1 0,736 0,901 201,1 474,3 0,732 0,905 197,9 471,1 0,727 0,909 195,1 468,3 0,723 0,912 191,9 465,1 0,718 0,916 189,0 462,2 0,713 0,919 185,5 458,7 0,708 0,923 182,0 455,2 0,702 0,927 178,0 451,2 0,696 0,932 174,0 447,4 0,690 0,935 169,8 443,0 0,684 0,940 164,9 438,1 0,676 0,944 159,1 432,3 0,667 0,950 152,9 426,1 0,658 0,955 145,8 419,0 0,647 0,960 137,0 410,2 0,633 0,966 125,4 398,6 0,615 0,973 ύκθσλα κε ηα δεδνκέλα ηνπ παξαπάλσ πίλαθα,γηα ηε δεύηεξε ςύμε ηζρύεη <Ε 4 >=0.931 κε ηππηθή απόθιηζε S 4 =±0,023 Γειαδή ηειηθά : <Ε 4 >=0.931±0,023 ΤΠΟΛΟΓΙΜΟ ΣΗ ΓΗ εξ εκείσζε:γηα ηνπο παξαθάησ ππνινγηζκνύο θαη επεηδή ην απνηέιεζκα δεηείηαη ζε cal/mol, έγηλε ε κεηαηξνπή ησλ κνλάδσλ ηεο ζηαζεξάο R από 8,314 J/K.mole ζε 1,987 cal/k.mole (δηαηξώληαο κε 4,184) γλσξίδνληαο όηη 1 cal= 4,184 Joule. Μηα επζεία κε εμίζσζε ηεο κνξθήο y=α+βx έρεη θιίζε ι=β= - ΓΖ εμ / Rz ΓΖ εμ = - ΒRz πλεπώο έρνπκε όηη : 1 ε ζέξκαλζε : ΓΖ εμ = -ΒR<z 1 > -(-4968,47117)*1,987*0,934=9220,8 cal/mol 1 ε ςύμε : ΓΖ εμ = -ΒR<z 2 > -(-5040,23264)*1,987*0,931=9323,9 cal/mol 2 ε ζέξκαλζε : ΓΖ εμ = -ΒR<z 3 > -(-4921,27675)*1,987*0,933 =9123,4 cal/mol 2 ε ςύμε : ΓΖ εμ = -ΒR<z 4 > -(-5120,04465)*1,987*0,931=9471,6 cal/mol Σειηθά ΓΖ εμ =9284,9 cal/mol (κε ζθάικα πνπ ππνινγίδεηαη ζηελ ελόηεηα 5) ΤΠΟΛΟΓΙΜΟ ΣΟΤ ΗΜΔΙΟΤ ΒΡΑΜΟΤ Σν ζεκείν βξαζκνύ ηνπ λεξνύ επηηπγράλεηαη όηαλ ε ηάζε ησλ αηκώλ ηνπ γίλεη ίζε κε ηελ εμσηεξηθή πίεζε δειαδή ίζε κε 1atm. Σόηε lnp=ln1=0. 12

Ζ θαηά πξνζέγγηζε εμίζσζε πνπ ρξεζηκνπνηήζακε είλαη ηεο κνξθήο y=α+βx όπνπ y=lnp θαη x=1/t. Αληηθαζηζηώληαο lnp=ln1=0 ην Σ πνπ ππνινγίδνπκε είλαη ην ζεκείν βξαζκνύ: 1 ε ζέξκαλζε: Σ b = -Β/Α=-(- 4968,47117)/13,35384 =372,1 Κ 1 ε ςύμε: Σ b = -Β/Α=-(-5040,23264)/13,46641=374,3 Κ 2 ε ζέξκαλζε: Σ b = -Β/Α=-(-4921,27675)/13,24602=371,5 K 2 ε ςύμε: Σ b = -Β/Α=-(-5120,04465)/13,64366=375,3 K πλεπώο: T b = 373,3 Κ = 100,1 C (=373,3-273,2) ΤΠΟΛΟΓΙΜΟ ΣΟΤ ΓS όηη : Δπεηδή ππάξρεη ηζνξξνπία ησλ δύν θάζεσλ (πγξήο θαη αέξηαο) έπεηαη επνκέλσο, έρνπκε : ΓG=0 ΓΖ-TΓS=0 ΓS=ΓΖ εμ /Σ b 1 ε ζέξκαλζε: ΓS=9220,8/372,21=24,78 cal/mol.κ 1 ε ςύμε: ΓS=9323,9/374,3=24,91 cal/mol.k 2 ε ζέξκαλζε: ΓS= 9123,4/371,5 =24,56 cal/mol.k 2 ε ςύμε : ΓS=9471,6/375,3=25,24 cal/mol.k Σειηθά: ΓS=24,87 cal/mol.k 5)ΑΝΑΛΤΗ ΦΑΛΜΑΣΟ Τπνινγηζκόο δηάδνζεο ζθαικάησλ (dγζ εμ, dσ b, dγs ) πξνο ηα ηειηθά απνηειέζκαηα. Δύξεζε ζθάικαηνο,d(γζ εμ ),ζηνλ ππνινγηζκό ηνπ ΓΖ εμ : Γηα ηε δηάδνζε ζθάικαηνο ηνπ ΓΖ εθαξκόδνπκε ην γεληθό ηύπν dγh(β,z)=( H/ Β ) 2 (dβ) 2 + ( H/ z) 2 (dz) 2 (dγζ) 2 =(-Rz) 2 (dβ) 2 + (-RΒ) 2 (dz) 2 1 ε ζέξκαλζε : (dγζ εμ ) 2 =(-1.987*0,934) 2.(51,95799) 2 + (-1,987*4968,47117) 2 (0,02254) 2 dγζ εμ = 242,5 1 ε ςύμε : (dγζ εμ ) 2 =(-1,987*0,931) 2.(79,82125) 2 + (-1,987*5040,23264) 2 (0,02207) 2 13

dγζ εμ = 265,8 2 ε ζέξκαλζε: (dγζ εμ ) 2 =(-1,987*0,933) 2.(73,63756) 2 + (-1,987*4921,27675) 2 (0,02272) 2 dγζ εμ = 231,4 2 ε ςύμε: (dγζ εμ ) 2 =(-1,987*0,931) 2.(54,77972) 2 + (-1,987*5120,04465) 2 (0,02300 2 dγζ εμ = 255,0 Σειηθά έρνπκε: d(γζ εμ ) = 248,4 θαη ΓΖ εμ = ΓΖ εμ ± d(γζ εμ ) = (9284,9±248,4) cal/mol Δύξεζε ζθάικαηνο,d(t b ), ζηνλ ππνινγηζκό ηνπ T b : Πξνεγνπκέλσο δείμακε όηη T b = - Β/Α θαη επεηδή ηζρύεη: - ΓΖ εμ / R.z = Β (=θιίζε επζείαο) Σν ζθάικα ζην Σ b είλαη: Με αληηθαηάζηαζε έρνπκε: (dt b ) 2 = (T b /A) 2.(dA) 2 +(T b /B) 2.(dB) 2 (dt b ) 2 = (B/A 2 ) 2.(dA) 2 + (-db/a) 2 1 ε ζέξκαλζε : (dt b ) 2 = [-4968,47117/(13,35384) 2 ] 2.(0,11234) 2 + ( - 51,95799/13,35384) 2 dt b = 4,99 1 ε ςύμε : (dt b ) 2 = [-5040,23264/(13,46641) 2 ] 2.(0,15913) 2 + (- 79,82125/13,46641) 2 dt b = 7,40 2 ε ζέξκαλζε : (dt b ) 2 = [-4921,27675/(13,24602) 2 ] 2.(0,17191) 2 + (- 73,63756/13,24602) 2 dt b = 7,36 2 ε ςύμε : (dt b ) 2 = [-5120,04465/(13,64366) 2 ] 2.(0,11803) 2 + (- 54,77972/13,64366) 2 dt b = 5,16 Δπνκέλσο: dt b = 6,23 K Σειηθά έρνπκε : T b = 373,3 ± 6,23 K 14

Δύξεζε ζθάικαηνο,d(γs), ζηνλ ππνινγηζκό ηνπ ΓS : ΓS=ΓΖ εμ /Σ b, άξα ην ζθάικα d(γs) ζηνλ ππνινγηζκό ηνπ ΓS είλαη: [d(γs)] 2 = (ΓS/T b ) 2.dT 2 b + (ΓS/ΓΖ εμ ) 2. d(γζ εμ ) 2 = [(-ΓΖ εμ /Σ 2 b ) dt b ] 2 + [d(γζ εμ )/T b ] 2 Με αληηθαηάζηαζε έρνπκε: 1 ε ζέξκαλζε : [d(γs)] 2 = [-9220,8/(372,1) 2 ] 2 (4,27) 2 +(242,5/372,1) 2 d(γs) = 0,711 cal/mol.k 1 ε ςύμε : [d(γs)] 2 = [-9323,9/(374,3) 2 ] 2 (6,29) 2 +(265,8/374,3) 2 d(γs) = 0,824 cal/mol.κ 2 ε ζέξκαλζε : [d(γs)] 2 = [-9123,4/(371,5) 2 ] 2 (5,98) 2 +(231,4/371,5) 2 d(γs) = 0,738 cal/mol.k 2 ε ςύμε : [d(γs)] 2 =[-9471,6/(375,3) 2 ] 2 (4,40) 2 +(255,0/375,3) 2 d(γs) = 0,741 cal/mol.k Σειηθά : d(γs)=0,753 cal/mol.k θαη ΓS=24,87 ± 0,753 cal/mol.k 6)ANAΛΤΗ-ΤΖΗΣΗΗ ΑΠΟΣΕΛΕΜΑΣΩΝ ην παξόλ πείξακα νη κεηξήζεηο πνπ πάξζεθαλ είλαη: ΓS=24,87±0,753 cal/mol.κ ΓΖ εμ =9284,9 ± 248,4 cal/mol T b =373,3±6,23 Κ ηε βηβιηνγξαθία γηα ην ίδην πείξακα γηα ην λεξό ππάξρνπλ νη εμήο ηηκέο: ΓS=26,05 cal/mol.κ γηα Σ=373,2 Κ (ή 109,0 J/K.mole) ΓΖ εμ = 9717,0 cal/mol γηα Σ=373,15 Κ (ή 40656 KJ/mole) T b = 373,15 Κ πγθξίλνληαο ηηο ηηκέο,παξαηεξνύκε απνθιίζεηο ησλ πεηξακαηηθώλ απνηειεζκάησλ καο από ηηο ζεσξεηηθέο γηα ην ΓΖ εμ θαη ην ΓS πνπ νθείινληαη ζηα ζπζηεκαηηθά θαη ηπραία ζθάικαηα (αλ θαη επαλαιακβάλνληαο ην πείξακα δύν θνξέο ειαρηζηνπνηήζακε ηα ηπραία ζθάικαηα). Σα ζπζηεκαηηθά 15

ζθάικαηα αλαθέξνληαη ζηελ αληίζηνηρε εξώηεζε (εξ.7). Όζνλ αθνξά ην Σ b βξέζεθε πνιύ θνληά ζηελ ηηκή ηεο βηβιηνγξαθίαο θαη όπσο παξαηεξνύκε ιακβάλνληαο ππόςε ην ζθάικα ζηελ Σ b ε πεηξακαηηθή ηηκή πεξηιακβάλεη θαη ηελ πξαγκαηηθή. εκαληηθή επίζεο παξαηήξεζε είλαη όηη ελώ ε πίεζε απμάλεηαη γξακκηθά (πάληα ΓP=1 bar), ε ζεξκνθξαζία απμάλεηαη εθζεηηθά θάηη πνπ βξίζθεηαη ζε απόιπηε ζπκθσλία κε ην ζεσξεηηθό ηύπν :p=p*e -C, όπνπ C=(ΓΖ εμ /R)[(1/T)- (1/T*)] όπνπ όπσο παξαηεξνύκε ππάξρεη ε ζπλάξηεζε ln. πγθξίλνληαο ηα πεηξακαηηθά απνηειέζκαηα ησλ δύν δηαδηθαζηώλ (άλνδνο-θάζνδνο), παξαηεξνύκε όηη νη ηηκέο γηα ηηο δύν αλόδνπο είλαη θνληά κεηαμύ ηνπο θάηη πνπ ηζρύεη θαη γηα ηηο δύν θαζόδνπο. Υαξαθηεξηζηηθό είλαη όηη νη ζεξκνθξαζίεο γηα ηηο αλόδνπο είλαη ζπγθξηηηθά κηθξόηεξεο από απηέο ησλ θαζόδσλ. Απηό ζπκβαίλεη γηαηί θαηά ηηο θαζόδνπο ην ζεξκόκεηξν δε βξίζθεηαη ζε ζεξκηθή ηζνξξνπία κε ηε ζπζθεπή. Αλαιπηηθόηεξα, θαηά ηηο αλόδνπο ε ζπζθεπή αξρηθά βξηζθόηαλ ζε ρακειή ζεξκνθαζία, νπόηε ε έλδεημε ηνπ ζεξκνκέηξνπ ήηαλ ε πξαγκαηηθή ζεξκνθξαζία ηνπ λεξνύ. ηελ αξρή όκσο θάζε θαζόδνπ, μεθηλνύκε ηηο κεηξήζεηο ζε κία ζπζθεπή ε νπνία έρεη ήδε ζεξκαλζεί (θαη κάιηζηα ζε πςειόηεξεο ζεξκνθξαζίεο από ηελ ηειεπηαία καο κέηξεζε). Δπίζεο, ιόγσ ηεο κεγάιεο ζεξκνρσξεηηθόηεηαο ηεο ζπζθεπήο(κεηαιιηθή), απηή δηαηεξεί ηελ απνξξνθνύκελε ζεξκνθξαζία θαη ηελ απνβάιιεη κε κηθξό ξπζκό. Απνηέιεζκα είλαη θαηά ηηο θαζόδνπο λα βιέπνπκε πςειόηεξεο ζεξκνθξαζίεο νη νπνίεο αληηπξνζσπεύνπλ ηε ζεξκνθξαζία ηνπ λεξνύ απμεκέλε θαηά ηελ εζσηεξηθή ζεξκνθξαζία πνπ έρεη απνθηήζεη ε ζπζθεπή ζηε δηάξθεηα ηεο αλόδνπ. ηελ έλαξμε ηνπ πεηξάκαηνο, καο αλαθνηλώζεθε όηη κέζα ζηε ζπζθεύε ππάξρεη εθηόο από ην λεξό θαη κία θπζαιίδα αέξα. Δπεηδε ε ζύζηαζε ηνπ αέξα είλαη δηαθνξεηηθή από ηνπ λεξνύ είλαη δεδνκέλν όηη ζ αιινησζνύλ η απνηειέζκαηα θαη εηδηθόηεξα ε ΓΖ εμ θαη ΓS θαζώο νη ρεκηθέο αιιειεπηδξάζεηο πνπ εκπιέθνληαη κε ηηο ΓΖ εμ θαη ΓS ζηνλ αέξα είλαη ζεκαληηθά δηαθνξεηηθέο από απηέο ηνπ λεξνύ. Απηό άιισζηε θαίλεηαη από ηε ζύγθξηζε ησλ πεηξακαηηθώλ θαη ζεσξεηηθώλ ηηκώλ. Σν παξαπάλσ ζπγθαηαιέγεηαη ζηα ζπζηεκαηηθά ζθάικαηα. Να ζεκεησζεί όηη ζηελ αξρή ε έλδεημε ηνπ καλνκέηξνπ δελ ήηαλ ίζε κε κεδέλ, αιιά 0,98 bar ιόγσ ηνπ αέξα 16

πνπ ππήξρε ήδε κέζα θαη γη απηό από θάζε έλδεημε ηνπ καλνκέηξνπ αθαηξνύκε 0,98 bar γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο πίεζεο. Δπηπιένλ θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ πεηξάκαηνο, ηδηαίηεξα ζηηο πςειέο ζεξκνθξαζίεο παξαηεξήζεθε όηη ε αγώγηκε αινηθή έιησλε κε απνηέιεζκα ηελ απώιεηα ζεξκόηεηαο θαη ζπλεπώο ηελ αιινίσζε ησλ απνηειεζκάησλ. Δπίζεο,όπσο εμεγείηαη ζηελ εξώηεζε 4,ν ιόγνο ΓΖπ/z ειαηηώλεηαη κε ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. πλεπώο θαη ην Γ(ΓΖπ) (ζθάικα)ζα κεηώλεηαη κε ηε ζεξκνθξαζία(εξώηεζε 6). Άξα ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ζα ππάξρεη κεγαιύηεξε απόθιηζε,όπσο άιισζηε θαίλεηαη θαη από ηηο γξαθηθέο παξαζηάζεηο. 7)ΕΡΩΣΗΕΘ 1. Ζ εξώηεζε απηή έρεη απαληεζεί ζηηο ζειίδεο 6-9 ηεο αλαθνξάο. 2. Ζ εξώηεζε απαληήζεθε ζηε ζειίδα 12 ηεο αλαθνξάο 3. Ζ απάληεζε ηεο εξώηεζεο βξίζθεηαη ζηε ζειίδα 12-13 ηεο αλαθνξάο. 4.Παίξλνπκε 2 ηηκέο ηεο ζεξκνθξαζίαο (ηελ πξώηε θαη ηελ ηειεπηαία) γηα θάζε ζέξκαλζε θαη ςύμε..γηα ηελ εύξεζε ηνπ ΓΖ(Σ 2 ) εθαξκόδεηαη ν ηύπνο : ΓΖ(Σ 2 )=ΓΖ(Σ 1 )+ΓC p (T 2 -T 1 ).αλ ζεκείν αλαθνξάο ζηνλ ππνινγηζκό ηνπ ΓΖ(Σ 2 ) ρξεζηκνπνηνύκε ηε ζεξκνθξαζία Σ 1 =298Κ ζηελ νπνία ΓΖ 1 =44016Jmol -1 θαη ΓCp= -41,71Jmol -1 K -1 1 ε άλνδνο : - Γηα Σ 2 =397,2 θαη z 2 = 0,974 17

ΓΖ(397,2)=ΓΖ(298)+ΓCp(Σ 2 -Σ 1 )ΓΖ(397,2)=44016 41,71*99,2 ΓΖ(397,2) = 39878,4 ΓΖ/z = 40942,9 - Γηα Σ 2 =477,7 θαη z 2 =0,901 ΓΖ(477,7) =36520,7 ΓΖ/z =40533,5 2 ε άλνδνο : - Γηα Σ 2 = 396,2 θαη z 2 = 0,975 ΓΖ(396,2) =39920,0 ΓΖ/z = 40943,7 - Γηα Σ 2 =477,4 θαη z 2 =0,901 ΓΖ(477,4) =36533.2 ΓΖ/z =40547,4 1 ε θάζνδνο : -Γηα Σ 2 =398,7 θαη z 2 =0,973 ΓΖ=39815,8 ΓΖ/z =40920,7 - Γηα T 2 =479,2 θαη z 2 = 0,898 ΓΖ = 36458,1 ΓΖ/z = 40599,3 2 ε θάζνδνο : - Γηα Σ 2 =398,6 θαη z 2 =0,973 ΓΖ = 39820,0 ΓΖ/z =40925,0 - Γηα T 2 = 479,3 θαη z 2 = 0,898 ΓΖ = 36454,0 ΓΖ/z =40594,6 Σειηθά παξαηεξνύκε όηη ε ΓΖπ/z ειαηηώλεηαη κε ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. 5. Γηα λα βξνύκε ηελ θακππιόηεηα ηεο επζείαο ππνινγίδνπκε ηε δεύηεξε παξάγσγν ηεο παξαθάησ εμίζσζεο : ln(p/p 0 )=ΓΖ 0 /R.z.(1/T-1/T 0 ) ln(p/p 0 )= ΓΖ 0 /RzT 0 -ΓΖ 0 /RzT 1ε παξάγσγνο : dln(p/p 0 )/d(1/t)= - ΓΖ εμ /Rz= - T.ΓS/Rz 2ε παξάγσγνο : d 2 ln(p/p 0 )/d(1/t) 2 = ΓS.T 2 /Rz > 0 αθνύ Rz > 0 θαη T 2 > 0 άξα ΓS > 0 θπξηή γξαθηθή παξάζηαζε 18

6. Ζ πνζνηηθή αβεβαηόηεηα ζηελ ηηκή ηεο ΓH εμ ππνινγίδεηαη από ηνλ παξαθάησ ηύπν: [Γ(ΓΖπ)] 2 = (ΓΖπ/Β) 2 + (ΓΖπ/z) 2 (Γz) 2 Όπσο ππνινγίζηεθε ζηελ εξώηεζε 4, ν ιόγνο ΓΖπ/z κεηώλεηαη κε ηελ αύμεζε ηεο ζεξκνθξαζίαο. πλεπώο θαη ην Γ(ΓΖπ) ζα κεηώλεηαη κε ηε ζεξκνθξαζία. Άξα ζε ρακειέο ζεξκνθξαζίεο ζα ππάξρεη κεγαιύηεξε απόθιηζε. 7. Σα ζπζηεκαηηθά ζθάικαηα ηνπ πεηξάκαηνο γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο ηάζεσο αηκώλ ηνπ λεξνύ είλαη : Ζ ζπζθεπή πςειήο ηάζεο αηκώλ δελ είλαη γεκάηε κε λεξό αιιά ππάξρεη κηα θπζαιίδα αέξα ( όγθνπ V 3ml ) γηα ιόγνπο αζθαιείαο. ηελ νπή πνπ ηνπνζεηείηαη ην ζεξκόκεηξν ππάξρεη ζεξκηθά αγώγηκε αινηθή, ε νπνία θαηά ηε δηάξθεηα ηνπ πεηξάκαηνο ιηώλεη. Απηό έρεη ζαλ απνηέιεζκα λα κελ ππάξρεη θαιή επαθή ηνπ ζεξκνκέηξνπ κε ηα ηνηρώκαηα ηεο ζπζθεπήο. Ζ αξρηθή έλδεημε ηνπ καλνκέηξνπ δελ είλαη κεδέλ, αιιά πεξίπνπ 1Atm. Σν λεξό, ηνπ νπνίνπ ηελ ηάζε αηκώλ κεηξήζακε δελ είλαη απεζηαγκέλν αιιά απηνληζκέλν. 8. Ο ππνινγηζκόο ηνπ ΓS γηα ην λεξό είλαη ζηε ζειίδα 13. Ο θαλόλαο ηνπ Trouton ιέεη όηη έλαο κεγάινο αξηζκόο πγξώλ έρεη πξνζεγγηζηηθά ηελ ίδηα γξακκνκνξηαθή εληξνπία εμάηκηζεο. Μεξηθά πγξά όκσο απνθιίλνπλ από απηό ηνλ θαλόλα. Έλα ηέηνην πγξό είλαη ην λεξό, ζην νπνίν ε κεγαιύηεξε κεηαβνιή εληξνπίαο αληαλαθιά ηελ ύπαξμε δεζκώλ πδξνγόλνπ ζηελ πγξή θάζε. Απηνί νη δεζκνί δεκηνπξγνύλ κηα ζπγθεθξηκέλε νξγάλσζε ζηα κόξηα ηνπ λεξνύ κε απνηέιεζκα λα θαηαλέκνληαη ιηγόηεξν ηπραία. 9. Ζ εξώηεζε απαληήζεθε ζηελ αλάιπζε-ζπδήηεζε απνηειεζκάησλ ζηηο ζειίδεο 15-17 ηεο αλαθνξάο. 19

10. Οη κεηξήζεηο ηεο ηάζεο αηκώλ είλαη ζεκαληηθέο γηα όια ηα πξνβιήκαηα απόζηαμεο (distillation) θαη γηα ηνλ ππνινγηζκό άιισλ θπζηθώλ ηδηνηήησλ. Οη κεηξήζεηο απηέο είλαη ρξήζηκεο γηα ηελ δηόξζσζε ηνπ ζεκείνπ βξαζκνύ θαη ηελ αλάθηεζε (recovery) ησλ δηαιπηώλ. Ζ ζπγθέληξσζε ησλ αηκώλ ζε έλα ρώξν αεξίνπ κπνξεί λα ξπζκηζηεί ειέγρνληαο ηελ ζεξκνθξαζία ζηελ νπνία εμαηκίδεηαη ην πγξό. Οη πγξέο ζπλζήθεο νη νπνίεο είλαη πνιύ ζεκαληηθέο ζηελ θαηαζθεπαζηηθή δηαδηθαζία εμαξηώληαη ζεκαληηθά από ηελ ηάζε αηκώλ ηνπ πγξνύ. Δπηπιένλ,ε ζεκαζία ηνπ πεηξάκαηνο πνπ εθηειέζηεθε είλαη όηη κπνξνύκε λα ππνινγίζνπκε ηηο ζεξκνδπλακηθέο ζηαζεξέο θάπνηνπ πγξνύ ζε νξηζκέλεο ζπλζήθεο, όπσο ΓΖ εμ, ΓS θαη Σ b. Μηα ζεκαληηθή εθαξκνγή ηνπ πεηξάκαηνο είλαη ν πξνζδηνξηζκόο ηνπ ζεκείνπ ηήμεσο δηαθόξσλ πγξώλ. Με απηό ηνλ ηξόπν γίλεηαη εύθνιε ε κειέηε ησλ δηακνξηαθώλ δπλάκεσλ ηνπ θαζαξνύ πγξνύ. Αλ ην Σ b είλαη πςειό, ηόηε έρνπκε ηζρπξέο δηακνξηαθέο δπλάκεηο θαη κπνξνύκε λα πξνηείλνπκε θάπνην κνληέιν ζε θάζε πεξίπησζε. Δπίζεο, κέζσ απηνύ ηνπ πεηξάκαηνο κπνξνύκε λα πξνζδηνξίζνπκε θαη λα αμηνπνηήζνπκε ηνλ ζπληειεζηή ζπκπηεζηηθόηεηαο z. Αλ γηα θάπνην πγξό βξνύκε z 1 ηόηε γηα λα ην κειεηήζνπκε κπνξνύκε λα ρξεζηκνπνηήζνπκε ηελ απιή θαηαζηαηηθή εμίζσζε. Μία άιιε πνιύ ζεκαληηθή εθαξκνγή ηνπ πεηξάκαηνο είλαη ε ρύηξα ηαρύηεηαο. Με απηή ηε ζπζθεπή δεκηνπξγείηαη πςειή ηάζε αηκώλ λεξνύ κε απνηέιεζκα ηε κείσζε ηνπ ρξόλνπ καγεηξέκαηνο ιόγσ ησλ πςειώλ ζεξκνθξαζηώλ πνπ επηηπγράλνληαη. 11. Ζ ζπζθεπή πνπ ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο ηάζεο αηκώλ ελόο θαζαξνύ δηαιύηε κε ηε κέζνδν ηνπ ηζνηεληζθνπίνπ είλαη ε εμήο: Έλαο βνιβόο είλαη ζπλδεδεκέλνο κ έλα ζσιήλα ζρήκαηνο V. Σν πγξό ηνπνζεηείηαη ζην βνιβό θη έλα κέξνο ηνπ ζην ζσιήλα. Σν ηζνηεληζθόπην ζπλδέεηαη κ έλα ζεξκνζηάηε. ηαδηαθά κεηξνύκε ηελ πίεζε θαη ηε ζεξκνθξαζία αλάινγα κε ην ύςνο πνπ θηάλεη ην πγξό ζην ζσιήλα. Ζ πίεζε κεηξάηαη κε ηε βνήζεηα καλνκέηξνπ. Σν κεηνλέθηεκα απηνύ είλαη όηη δελ κπνξεί λα κεξηήζεη πςειέο ζεξκνθξαζίεο κε απνηέιεζκα λα θξίλεηαη αλίθαλν γηα ηνλ πξνζδηνξηζκό ηεο ηάζεο αηκώλ ηνπ λεξνύ. 20

ΒΘΒΛΘΟΓΡΑΦΘΑ : - Experimental physical chemistry Daniels,Farrington,1962 (pages 39-44) - Experiments in physical chemistry David P.Shoemaker,Carl W.Garland,Joseph W.Nibler,1996 (pages 199-202) - Φπζηθνρεκεία (Σόκνο 1) P.W.Atkins, παλεπηζηεκηαθέο εθδόζεηο Κξήηεο,2 ε έθδνζε,2000 - Δξγαζηεξηαθέο αζθήζεηο θπζηθνρεκείαο Κηηζόπνπινο Θ.,Ρίδνο Α.,ηξαηεγάθεο Ν., 2001 21