ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ Ι Ακαδ. έτος Εαρινό εξάμηνο Δ Σειρά Ασκήσεων

Σχετικά έγγραφα
ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΕΩΣ ΠΡΟΣΡΟΦΗΣΗ ΟΥΣΙΑΣ ΑΠΟ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

Οι ιδιότητες των αερίων και καταστατικές εξισώσεις. Θεόδωρος Λαζαρίδης Σημειώσεις για τις παραδόσεις του μαθήματος Φυσικοχημεία Ι

1 IΔΑΝΙΚΑ ΑΕΡΙΑ 1.1 ΓΕΝΙΚΑ

Τεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Σχολή Τεχνολογικών Εφαρμογών Τμήμα Μηχανολογίας

Καθηγητής : ΓΕΩΡΓΙΟΣ ΔΑΝΙΗΛ ΠΛΑΪΝΑΚΗΣ. Χημεία ΒΑΣΙΚΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΑΣΠΡΟΠΥΡΓΟΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

[6] Να επαληθευθεί η εξίσωση του Euler για (i) ιδανικό αέριο, (ii) πραγματικό αέριο

ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ Ρευστά: ρέουν Υγρά Αέρια

Α. ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ. 1. Β1.3 Να αντιστοιχίσετε τις µεταβολές της αριστερής στήλης σε σχέσεις τις δεξιάς στήλης. 1) Ισόθερµη µεταβολή α)

Κεφάλαιο 7. Θερμοκρασία

2). i = n i - n i - n i (2) 9-2

ΤΡΙΧΟΕΙΔΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2013 Πανεπιστήμιο Αθηνών Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΕΝΟΡΓΑΝΗΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ

Εξετάσεις Φυσικής για τα τμήματα Βιοτεχνολ. / Ε.Τ.Δ.Α Ιούνιος 2014 (α) Ονοματεπώνυμο...Τμήμα...Α.Μ...

ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΗ ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ ΦΥΕ22

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΤΩΝ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Ακαδημαϊκό έτος ΜΕΡΟΣ Α : ΘΕΩΡΙΑ/ΕΡΩΤΗΜΑΤΑ Τελική Εξέταση ΦΥΕ22 ΒΑΡΥΤΗΤΑ: 30%

ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ. Η ατμόσφαιρα συμπεριφέρεται σαν ιδανικό αέριο (ειδικά για z>10 km)

Θεωρία και Μεθοδολογία

Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2012 Πανεπιστήμιο Αθηνών Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών, Τεχνολογίας, Περιβάλλοντος B Λυκείου

P 1 V 1 = σταθ. P 2 V 2 = σταθ.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Θερμοδυναμική. Απόκλιση από την Ιδανική Συμπεριφορά Θερμοδυναμική ισορροπία Καταστατικές εξισώσεις

Διαγώνισμα Προσομοίωσης -Φυσική Προσανατολισμού Β Λυκείου-

Στοιχειομετρικοί Υπολογισμοί στη Χημεία

Φυσικοί μετασχηματισμοί καθαρών ουσιών

Γραµµοµοριακός όγκος. Ο Νόµος του Avogadro

Κεφάλαιο 20. Θερμότητα

Εισαγωγή Διάκριση των ρευστών

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΙΔΑΝΙΚΩΝ ΑΕΡΙΩΝ T 1 <T 2 A

Μηχανική Τροφίμων. Θεμελιώδεις Έννοιες Μηχανικής. Μέρος 1 ο. Συστήματα μονάδων

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

3η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗ ΠΙΕΣΗ ΜΕΤΡΗΣΗ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΗΣ ΠΙΕΣΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΓΩΓΕΣ ΤΗΣ

Καταστατική εξίσωση ιδανικών αερίων

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

ΜΑΝΩΛΗ ΡΙΤΣΑ ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Τράπεζα θεμάτων. Β Θέμα ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΑΕΡΙΩΝ

ΑΣΚΗΣΗ 7 ΤΡΙΧΟΕΙ ΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ- ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΗΣ ΤΑΣΗΣ

2g z z f k k z z f k k z z V D 2g 2g 2g D 2g f L ka D

Ονοματεπώνυμο: Μάθημα: Ύλη: Επιμέλεια διαγωνίσματος: Αξιολόγηση: Φυσική Προσανατολισμού Ρευστά Ιωάννης Κουσανάκης

(αʹ) να παραμείνει ίδια (βʹ) να διπλασιαστεί (γʹ) να υποδιπλασιαστεί

2.2 ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗ ΕΞΙΣΩΣΗ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ

Επανάληψη των Κεφαλαίων 1 και 2 Φυσικής Γ Έσπερινού Κατεύθυνσης

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ

Φυσικοχημεία 2 Εργαστηριακές Ασκήσεις

Τ, Κ Η 2 Ο(g) CΟ(g) CO 2 (g) Λύση Για τη συγκεκριμένη αντίδραση στους 1300 Κ έχουμε:

ΛΥΣΕΙΣ. ΘΕΜΑ A Να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Για αραιά διαλύματα : x 1 0 : μ i = μ i 0 RTlnx i χ. όπου μ i φ =μ i 0 χ

Να υπολογίσετε τη μάζα 50 L βενζίνης. Δίνεται η σχετική πυκνότητά της, ως προς το νερό ρ σχ = 0,745.

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης)

μεταβάλλουμε την απόσταση h της μιας τρύπας από την επιφάνεια του υγρού (π.χ. προσθέτουμε ή αφαιρούμε υγρό) έτσι ώστε h 2 =2 Α 2

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2

v = 1 ρ. (2) website:

ΜΑΝΩΛΗ ΡΙΤΣΑ ΦΥΣΙΚΗ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ. Τράπεζα θεμάτων. Δ Θέμα ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Ε. Παυλάτου, 2019 ΒΑΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΟΜΕΝΕΣ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ. Σκοπός : κοινή ορολογία στη μέτρηση των διαστάσεων. SI CGS American Engineering System - UK

διαιρούμε με το εμβαδό Α 2 του εμβόλου (1)

Τμήμα Χημείας Μάθημα: Φυσικοχημεία Ι Εξέταση: Περίοδος Ιουνίου (21/6/2017)

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ - ΑΣΚΗΣΕΙΣ α.ε Διάρκεια: 3 ώρες και 30 λεπτά ( ) Α. Χημική Θερμοδυναμική

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ. Κινητική Θεωρία Αερίων. Επιμέλεια: ΑΓΚΑΝΑΚΗΣ A.ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ, Φυσικός

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΑΕΡΙΑ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ

Σ Τ Ο Ι Χ Ε Ι Ο Μ Ε Τ Ρ Ι Α

Τμήμα Τεχνολογίας Τροφίμων. Ανόργανη Χημεία. Ενότητα 7 η : Αέρια Ιδιότητες & συμπεριφορά. Δρ. Δημήτρης Π. Μακρής Αναπληρωτής Καθηγητής.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΡΑΠΕΖΑ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΜΑ 4

3. Τριβή στα ρευστά. Ερωτήσεις Θεωρίας

Προσανατολισμού Θερμοδυναμική

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Σωλήνας U

ΝΟΜΟΙ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

2. Να αποδείξετε ότι δυο ισόθερμες καμπύλες δεν είναι δυνατό να τέμνονται.

Ατομική μονάδα μάζας (amu) ορίζεται ως το 1/12 της μάζας του ατόμου του άνθρακα 12 6 C.

Θεωρητική Εξέταση. Τρίτη, 15 Ιουλίου /3

Ζήτημα 1 0. Επώνυμο... Όνομα... Αγρίνιο 1/3/2015. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση

Κεφάλαιο 9 ΡΕΥΣΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ρευστα σε Ηρεμια {Υδροστατική Πίεση, Μέτρηση της Πίεσης, Αρχή του Pascal} Ανωση {Άνωση, Αρχή του Αρχιμήδη}

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 4 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2018: ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

1 Η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΤΜΗΜΑ ΔΙΑΤΡΟΦΗΣ ΚΑΙ ΔΙΑΙΤΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΡΔΙΤΣΑ ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Ρευστά. Τετάρτη 12 Απριλίου Θέμα 1ο

Απαντήσεις στις ασκήσεις του κεφαλαίου 4 του βιβλίου Χημική Κινητική του ΕΑΠ

6 Εξαναγκασμένη ροή αέρα

=5L θερμαίνεται υπό σταθερή πίεση

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Σελίδα 1 από 6

. ΠΡΩΤΟΣ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΟΣ ΝΟΜΟΣ

Αλληλεπίδραση ρύπων εδάφους

3 + O. 1 + r r 0. 0r 3 cos 2 θ 1. r r0 M 0 R 4

ΘΕΜΑΤΑ ΤΕΛΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ (Α. Χημική Θερμοδυναμική) 1 η Άσκηση 1000 mol ιδανικού αερίου με cv J mol -1 K -1 και c

Διαγώνισμα Φυσικής Γ Λυκείου ~~ Ρευστά ~~ Λύσεις

Εφαρμοσμένη Υδραυλική. ΕΔΙΠ, Τμήμα Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών, ΑΠΘ

Απλά διαγράμματα τάσης ατμών-σύστασηςιδανικών διαλυματων

Φυσική- Κεφάλαιο Μηχανικής των Ρευστών

ΑΣΚΗΣΕΙΣ. 4. Για την αντίδραση 2Α + Β Γ βρέθηκαν τα παρακάτω πειραματικά δεδομένα:

ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών Ροή Ε. 1η Σειρά Ασκήσεων

ΦΥΣΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ ΙΙ 3 ο ΕΞΑΜΗΝΟ Α. ΛΥΜΕΝΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΧΗΜΙΚΗΣ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΑΚΑΔ. ΕΤΟΣ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ

Στο διπλανό σχήμα το έμβολο έχει βάρος Β, διατομή Α και ισορροπεί. Η δύναμη που ασκείται από το υγρό στο έμβολο είναι

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα. ΔΙΑΛΕΞΗ 10 Μηχανική των ρευστών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1: Διαμοριακές Δυνάμεις-Καταστάσεις της ύλης-προσθετικές ιδιότητες

α. 0 β. mωr/2 γ. mωr δ. 2mωR (Μονάδες 5) γ) στην ισόθερμη εκτόνωση δ) στην ισόχωρη ψύξη (Μονάδες 5)

Transcript:

Παράδοση : Παρασκευή 20 Μαΐου 2005 Κεφάλαιο : Επιφανειακή τάση ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ Ι Ακαδ. έτος 2004-05 Εαρινό εξάμηνο Δ Σειρά Ασκήσεων. Δύο παράλληλες γυάλινες πλάκες εμβαπτίζονται σε δοχείο με νερό στους 20 ο C. Το ύψος των πλακών πάνω από την ελεύθερη επιφάνεια του νερού του δοχείου είναι στο πρώτο πείραμα 34+Μ cm, ενώ στο δεύτερο πείραμα 4+Μ cm. Τι θα παρατηρήσετε κατά τα δύο πειράματα; Δίδεται η επιφανειακή τάση του νερού στους 20 ο C ίση με 72 dyn/cm. 2. Υδρατμοί ψύχονται γρήγορα στους 25 ο C και μέχρι του απαραίτητου βαθμού υπερκορεσμού για αυθόρμητη εμπυρήνωση προς σταγόνες υγρού. Βρέθηκε ότι η τάση ατμών του νερού ως προς την τάση ισορροπίας στους 25 ο C πρέπει να ισούται με 4+0Η. α) Υπολογίστε την ακτίνα της μικρότερης σταθερής σταγόνας νερού που προκύπτει στον παραπάνω βαθμό υπερκορεσμού. β) Πόσα μόρια νερού έχει αυτή η σταγόνα; Δίδεται γ Η2Ο 7,97 dyn/cm και R8,34 J/K mol. Κεφάλαιο 2 : Προσρόφηση από διάλυμα 3. Με τη βοήθεια ενός μέσου γνωστού μας ως μικροτόμου αφαιρέθηκαν από την επιφάνεια ενός αραιού υδατικού σαπωνοδιαλύματος 2 cm 3 διαλύματος στους 20 ο C. Η συνολική επιφάνεια του διαλύματος (διεπιφάνεια διαλύματος-αέρα) είναι 300 cm 2. Το ποσό του σάπωνος που βρέθηκε στο δείγμα είναι (4,05+00Μ)x0-5 mol. Το αντίστοιχο ποσό σάπωνος σε ισόογκο δείγμα από το εσωτερικό του διαλύματος είναι (4,000+00Μ)x0-5 mol. Κάνετε μία λογική παραδοχή για την μεταβολή της επιφανειακής τάσης με τη σύσταση και εκτιμήστε την επιφανειακή τάση του συγκεκριμένου διαλύματος. Κεφάλαιο 3 : Προσρόφηση αερίων σε επιφάνειες στερεών 4. Τα παρακάτω δεδομένα έχουν ληφθεί για την προσρόφηση του αζώτου σε πυρίτιο στους 77 Κ. Η P o είναι η τάση ατμών του υγρού αζώτου σ αυτή τη θερμοκρασία. Σχετικές 05 0 5 20 25 30 40 50 60 70 80

πιέσεις P/P 0 ml προσρ.ν 2 /g Si 30 34 38 40 45 45 48 52 55 72 08 Υπολογίστε την ειδική επιφάνεια του πυριτίου σε τετραγωνικά μέτρα ανά γραμμάριο, χρησιμοποιώντας την ΒΕΤ μέθοδο. Θεωρήστε ότι η επιφάνεια (διατομή) του μορίου του αζώτου είναι 6,2 A o 2. 5. Υπολογίστε το ΔΗ προσρόφησης από τα παρακάτω αποτελέσματα ενός πειράματος προσρόφησης 45 ml αζώτου σε άνθρακα υπό Κ.Σ. Θερμοκρασία / Κ 95+5Μ 244+5Μ 273+5Μ Πίεση / atm,5 3,75 5,6 6. Για την προσρόφηση οξεικού οξέος σε καρυάνθρακα από υδατικό διάλυμα ελήφθησαν τα εξής αποτελέσματα: C o, Μοριακότητα οξεικού οξέος στο διάλυμα πριν προστεθεί καρυάνθρακας C e, Μοριακότητα οξεικού οξέος που παρέμεινε στο διάλυμα μετά την προσθήκη καρυάνθρακα m, γραμμάρια προστεθέντος καρυάνθρακα 503 434 3,96 252 202 3,94 26 0899 4,00 0628 0347 4,2 034 03 4,04 057 00333 4,00 Σε όλες τις περιπτώσεις ο όγκος του διαλύματος σε επαφή με τον καρυάνθρακα ήταν 200 ml. Υπακούνε τα παραπάνω δεδομένα στην εξίσωση Freundlich; Αν ναι, υπολογίστε τις σταθερές της. Σημείωση : Στις παραπάνω ασκήσεις να αντικαταστήσετε το Μ με τον μήνα και το Η με την ημέρα του μήνα που γεννηθήκατε (π.χ. για κάποιον που γεννήθηκε στις 23 Νοεμβρίου είναι Μ και Η23). 2

ΦΥΣΙΚΟΧΗΜΕΙΑ Ι Λυμένες Ασκήσεις ΑΣΚΗΣΗ η : Ένας μεταλλικός κύλινδρος έχει στον πυθμένα μία μικροσκοπική λεία κυκλική οπή διαμέτρου 04 mm. Στον κύλινδρο εισάγεται νερό μέχρι ύψους 50 cm. Θεωρώντας ότι το νερό δε διαβρέχει το μέταλλο, θα στάζει ο κύλινδρος; Αν όχι, τι θα συμβεί, αν προστεθεί νερό μέχρι ύψους 00 cm; Δίδεται γ Η2 Ο 72 dyncm - και ρ g cm -3. ΛΥΣΗ Οι δυνάμεις που δρουν στο νερό στην οπή του δοχείου είναι: α) η διαφορά πίεσης εκατέρωθεν καμπύλης επιφάνειας λόγω της επιφανειακής τάσης, εφαπτομενικά στην επιφάνεια με κατεύθυνση προς το εσωτερικό του υγρού και εναντιώνεται στην έκταση της επιφάνειας της σταγόνας β) η υδροστατική πίεση του νερού με κατεύθυνση κατακόρυφη προς τα κάτω. Η συνθήκη για να στάξει ο κύλινδρος είναι: υδροστατική πίεση > διαφορά πίεσης εκατέρωθεν καμπύλης επιφάνειας Η υδροστατική πίεση είναι P ρ g h όπου ρ η πυκνότητα του υγρού, g η επιτάχυνση της βαρύτητας και h το ύψος της στήλης του υγρού Θεωρώντας την επιφάνεια σφαιρική, η διαφορά πίεσης εκατέρωθεν καμπύλης επιφάνειας δίδεται από την εξίσωση Young-Laplace 2γ Δ Ρ, R όπου γ η επιφανειακή τάση και R η ακτίνα της σφαίρας ΣΗΜΕΙΩΣΗ ΓΙΑ ΤΙΣ ΜΟΝΑΔΕΣ dyn και erg Μονάδα δύναμης dyn : dyn ( g) ( cm s -2 ) (0-3 kg) (0-2 m s -2 ) 0-5 N N 0 5 dyn Μονάδα έργου erg : erg ( dyn) ( cm) (0-5 N) (0-2 m) 0-7 J J 0 7 erg η περίπτωση : h 50 cm Ρυδρ. 98 50 (cm s -2 ) (g cm -3 ) (cm) 49050 dyn cm -2-3 Δ P 2 72 / 2 0 (dyn cm -2 ) / (cm - ) 72000 dyn cm -2 Άρα ο κύλινδρος δεν στάζει. 2 η περίπτωση : h 00 cm Ρυδρ. 98 00 (cm s -2 ) (g cm -3 ) (cm) 9800 dyn cm -2-3 Δ P 2 72 / 2 0 (dyn cm -2 ) / (cm - ) 72000 dyn cm -2 Άρα ο κύλινδρος στάζει, δηλ. το νερό ρέει από την οπή. 3

ΑΣΚΗΣΗ 2 η : Για τον προσδιορισμό της επιφανειακής τάσης ενός υγρού πυκνότητας ρ 825 g cm -3 εκτελούνται τα εξής δύο πειράματα. α) Στο πρώτο χρησιμοποιούνται δύο τριχοειδείς σωλήνες εσωτερικής διαμέτρου 00 μm και 50 μm αντίστοιχα και προσδιορίζεται η διαφορά ανύψωσης της στάθμης ίση με 9 cm. β) Στο δεύτερο χρησιμοποιείται τριχοειδής σωλήνας συνολικού μήκους 6 cm εμβαπτισμένος στο υγρό κατά 4 cm. Το κατώτερο μέρος του σωλήνα μήκους 6 cm έχει εσωτερική διάμετρο 50 μm, ενώ το υπόλοιπο έχει εσωτερική διάμετρο 00 μm. Πόση είναι η επιφανειακή τάση του υγρού; Πόση είναι η ανύψωση στο δεύτερο τριχοειδή; Κάνετε τις αναγκαίες παραδοχές. ΛΥΣΗ Για την τριχοειδή ανύψωση ισχύει η σχέση (.4) της σελ. 28 του βιβλίου. gh(ρl ρg )r γ 2συνθ 2γσυνθ Λύνω ως προς h : h g(ρ ρ )r l g) Κάνω τις εξής παραδοχές : α) το υγρό διαβρέχει πλήρως τον σωλήνα, δηλ. η γωνία επαφής θ είναι ίση με μηδέν θ άρα συνθ β) η πυκνότητα του αερίου ρ g είναι κατά πολύ μικρότερη εκείνης του υγρού ρ l ρ g << ρ l,άρα (ρ l ρ g ) ~ ρ l 2γ Επομένως η σχέση απλοποιείται ως εξής : h gρlr α) Εφαρμόζω τη σχέση για τους δύο τριχοειδείς σωλήνες και τις αφαιρώ κατά μέλη βάζοντας δείκτη στο σωλήνα διαμέτρου 00 μm και δείκτη 2 στο σωλήνα 2γ διαμέτρου 50 μm h h2 ( ) ρl g r r2 Μετατρέπω όλα τα δεδομένα στο διεθνές σύστημα S.I. h h h 2 9 cm 9 0-2 m g 9,8 m s -2 ρ l 825 g cm -3 825 kg m -3 00 00 r μm 0-6 m 5 0-4 m 2 2 50 50 r 2 μm 0-6 m 75 0-4 m 2 2 Λύνω ως προς γ, αντικαθιστώ, κάνω τις πράξεις και βρίσκω γ 0.5447 0-2 N/m β) Η ανύψωση εδώ είναι : -2-4 -2 h 2 5447 0 / 9,8 825,5 0 9 0 m 9 cm Το κατώτερο τμήμα του σωλήνα έχει μήκος 6 cm και είναι εμβαπτισμένο στο υγρό κατά 4 cm. Άρα το μήκος του σωλήνα πάνω από την οριζόντια επιφάνεια του υγρού είναι 0 cm > 9 cm. Επομένως το υγρό δεν θα ανυψωθεί στον δεύτερο σωλήνα. 4

ΑΣΚΗΣΗ 3 η : Αξιοποιώντας πληροφορίες διαθέσιμες στο βιβλίο του διδάσκοντα που σας διανεμήθηκε υπολογίστε προσεγγιστικά α) τη σχετική προσρόφηση της προπανόλης ως προς το νερό σε αραιό υδατικό διάλυμα c 0 M και πυκνότητας ρ 98 g cm -3 β) την οριακή τιμή του Γ 2, για πολύ πυκνό υδατικό διάλυμα. ΛΥΣΗ Η επιφανειακή τάση του διαλύματος για αραιά υδατικά διαλύματα οργανικών ουσιών δίνεται από την εξίσωση Szyszkowski (εξίσωση 2.3, σελ. 47) x γm γw 4log0 ( + ) a 6 όπου α 26 0 για την προπανόλη Υπολογίζουμε το γραμμομοριακό κλάσμα της προπανόλης στο διάλυμα συγκέντρωσης 0 Μ. Μοριακά Βάρη νερού 8, προπανόλης 60 Ο αριθμός των mole της προπανόλης : n πρ. 0 mν. 979,4 Ο αριθμός των mole του νερού : n ν. 54, 4 ΜΒ 8 m ν. m διαλύματος - m πρ. 000 98 0 60 979,4g nπρ. 0 4 Άρα x πρ.,84 0 n + n 0+ 54,4 πρ. ν. Αντικαθιστώ στην εξίσωση Szyszkowski και βρίσκω γ m 7,29 dyn/cm ή erg/cm 2 α) Η σχετική προσρόφηση Γ δίνεται από την ισόθερμη της σχετικής προσρόφησης του Gibbs (εξίσωση 2.27, σελ. 55) γm γm x2 γm Γ, μ RT x RT x 2 2 T ln 2 T 2 T Παραγωγίζουμε την εξίσωση Szyszkowski ως προς χ x γ, γ ( ) γ w 0 4 w log0 + a m 4γ w x x 303 4γ w a 4γ w 303 x 303 a + x + a Αντικαθιστούμε στην εξίσωση Gibbs και έχουμε 4γ w x2 Γ 303RT (a + x ) 4 4 72 84, 0 7 303 8, 34 0 2985, ( 26 + 84, ) 0 2 4 ν. ln( + x 02 0 β) Για πολύ πυκνά διαλύματα το x 2 και έχουμε 5 x a ) mol 2 cm

Γ 4γ w 303RT (a + ) 4 72 7 303 8, 34 0 2985, ( 26 0 4 52 0 + ) mol 2 cm ΑΣΚΗΣΗ 4 η : Οι παρακάτω τιμές επιφανειακής τάσης μετρήθηκαν σε υδατικά διαλύματα κανονικής πεντανόλης στους 20 o C. C / mol dm -3 0 0 02 03 04 05 06 08 0 γ / mn m - 76 64,6 60 56,8 54,3 5,9 49,8 46,0 43,0 Υπολογίστε την πρόσθετη επιφανειακή συγκέντρωση και τη μέση επιφάνεια που καταλαμβάνει κάθε προσροφημένο μόριο για συγκεντρώσεις διαλύματος (σε mol dm -3 ) του 0, 0 04 και 08. Σχεδιάστε την καμπύλη π-α για την προσροφημένη μονοστοιβάδα της κ-πεντανόλης. ΛΥΣΗ Η πρόσθετη επιφανειακή συγκέντρωση υπολογίζεται από την εξίσωση Gibbs : 3 C dγ C( moldm ) dγ( Nm ) 2 Γ molm -3 RT dc 8,34( Jmol K ) 293( K ) dc( moldm ) Η μέση επιφάνεια που καταλαμβάνει κάθε μόριο υπολογίζεται από : 2 23 Α m, όπου N 6,023 0 μόρια / mol Α ΓN A Για την επιφανειακή πίεση έχουμε : π γ 0 γ mn m - dγ Τα υπολογίζονται από την κλίση της καμπύλης γ-c για κάθε τιμή συγκέντρωσης. dc Οι κλίσεις είναι αρνητικές, άρα το Γ είναι θετικό. Σχηματίζω τον παρακάτω πίνακα και κατόπιν τα διαγράμματα. C γ γ dγ/dc Γ * 0 6 Α πγ 0 -γ mol/dm 3 mn/m N/m mol/m 2 nm 2 /μόριο mn/m 0 76 0726-8 0 64,6 0646-63 -586 642 8 02 60 06-39 -3,202 59 6 03 56,8 0568-285 -3,5 4,73 5,8 04 54,3 0543-245 -4,023 4,3 8,3 05 5,9 059-225 -4,68 3,6 27 06 49,8 0498-2 -4,926 3,37 28 08 46 046-7 -5,583 97 26,6 43 043-5 -6,58 7 29,6 6

75 70 65 γ / mn m - 60 55 50 45 40 00 0 02 03 04 05 06 07 08 09 0 C / mol dm -3 Διάγραμμα Μεταβολή της επιφανειακής τάσης, γ, με τη συγκέντρωση C σε υδατικό διάλυμα κ πεντανόλης 30 25 20 π / mn m - 5 0 5 0 0 2 3 4 5 6 A / nm 2 Διάγραμμα 2 Μεταβολή της επιφανειακής πίεσης, π, με τη επιφάνεια ανά μόριο, Α, σε υδατικό διάλυμα κ - πεντανόλης Το διάγραμμα είναι αντίστοιχο της Εικόνας 2.3. σελ.58 και το διάγραμμα 2 αντίστοιχο της Εικόνας 2.6. σελ.85 του βιβλίου. Η μορφή της καμπύλης π-α είναι ανάλογη της τριδιάστασης P-V και δείχνει ότι τα προσροφημένα μόρια της κ-πεντανόλης σχηματίζουν αέριο υμένιο δύο διαστάσεων. 7

ΑΣΚΗΣΗ 5 η : Τα παρακάτω δεδομένα αναφέρονται στην προσρόφηση της αμμωνίας από ένα δείγμα ενεργού άνθρακα στους 0 ο C. Πίεση / torr 50 00 200 400 600 Όγκος αμμωνίας προσροφημένης 74 47 77 89 /cm 3 g - (υπό Κ.Σ.) Δείξτε ότι τα δεδομένα ταιριάζουν στην ισόθερμη του Langmuir και υπολογίστε τις σταθερές. ΛΥΣΗ Με τα δεδομένα του προβλήματος σχηματίζουμε το Διάγραμμα 200 80 60 40 V / cm 3 g - 20 00 80 60 40 20 0 0 00 200 300 400 500 600 P / torr Διάγραμμα : Ισόθερμη προσρόφησης αμμωνίας από ενεργό άνθρακα στους 273 Κ. Η μορφή της παραπάνω ισόθερμης χαρακτηρίζει τα συστήματα που ακολουθούν την εξίσωση του Langmuir και είναι ανάλογη της Εικόνας 3.4, σελ.99 του βιβλίου. Η εξίσωση του Langmuir με την παρακάτω μορφή (εξίσωση 3.0β, σελ. ) V BP μετασχηματίζεται σε Vm + BP P P +. V BVm V m Αν τα δεδομένα υπακούουν στην ισόθερμη του Langmuir, η μεταβολή του λόγου P/V ως προς Ρ θα πρέπει να είναι γραμμική, δηλ. το διάγραμμα Ρ-P/V θα είναι ευθεία με και τεταγμένη στην αρχή m. Άρα από την εξίσωση της ευθείας, την κλίση V m BV οποία υπολογίζω με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων, μπορούμε να βρούμε τις τιμές των σταθερών της εξίσωσης του Langmuir, δηλ. το V m και το B. 8

Σχηματίζω τον πίνακα των τιμών. P V P/V torr cm 3 g - torr cm -3 g 50 74 6757 00 9009 200 47,3605 400 77 2599 600 89 3,746 Με τις τιμές του πίνακα σχηματίζω το παρακάτω διάγραμμα 4,0 3,5 3,0 P/V / torr cm -3 g 5 0,5,0 5 0 0 00 200 300 400 500 600 700 P / torr Διάγραμμα 2: Μεταβολή του λόγου πίεση προς όγκο προσροφημένης αμμωνίας από ενεργό άνθρακα, P/V, ως προς την πίεση, Ρ. Η εξίσωση της ευθείας όπως υπολογίστηκε με τη μέθοδο των ελαχίστων τετραγώνων P είναι 0, 45 + 00455 P. V Άρα η κλίση της ευθείας είναι : κλίση 00455 g cm -3 V m 220 cm 3 g - και η V m 00455 τεταγμένη45 torr cm -3 g B 00torr - BV m 45 220 5 7,6 0 (Nm -2 ) - 5-7,6 0 Pa ΣΗΜΕΙΩΣΗ ΓΙΑ ΤΙΣ ΜΟΝΑΔΕΣ ΠΙΕΣΗΣ S.I N m -2 Pa J m -3 atm,0325 0 5 Pa 760 torr torr mmhg 33,322 Pa VmBP Άρα η εξίσωση του Langmuir γίνεται V + BP 22P(torr) cm 3 g + 00P( torr). 9

ΛΥΣΕΙΣ ΑΛΥΤΩΝ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΑΣΚΗΣΗ : 0