I bob. Fizikaviy kimyo laboratoriyasida ishlash qoidalari

To‘yingan bug‘ bosimining temperaturaga bog‘liqligi

O‘lchash tartibi	Manometr ko‘rsatgich-lari			Baro-metrik bosim P bar., mm s.u.	p=Patm.-h	lgp	t^0C	T, K	1/T 10^3	λbug‘l j/mol
	h1	h2	Δh
1 2 3 4 5

p=f (T) valgp=f (1/T) grafiklari tuziladi, turli temperatura intervallari uchun suyuqlikning molyar bug‘lanish issiqligi λ_bug‘l hisoblanadi, suyuqlikning atmosfera bosimidagi qaynash tempera-turasi aniqlanadi, eng kichik kvadratlar usulida

tenglama tuziladi va undan suyuqlikning bug‘lanish issiqligi hisob-lanadi.
Tajriba yakunida o‘lchash xatoliklari baholanadi.
Hisoblash tenglamalari:
(1);


(2);

bu yerda

;


6-laboratoriya ishi
Mavzu: Klapeyron-klauzius tenglamasidan bug‘lanish issiqligini hisoblash


Toza moddaning ikkita fazasi muvozanatda bo‘lsa, ushbu T va р da ularning kimyoviy potensiallari bir xil bo‘ladi. Agar o‘zgarmas r da T ni o‘zgartirilsa yoki o‘zgarmas T da р ni o‘zgar-tirilsa fazalardan biri yo‘qoladi. Lekin bir vaqtning o‘zida T ni ham р ni ham shunday o‘zgartirsakki, bunda ikkala fazaning kimyoviy potensiallari bir xil bo‘lib qolsa, sistemada avvalgidek ikkita faza saqlanib qoladi.
Bunday dp/dT bog‘lanish uchun tenglamani Klapeyron keltirib chiqargan. Klauzius esa, Klapeyronning tenglamasini bug‘lanish va sublimatlanish uchun soddalashtirish yo‘lini ko‘rsatdi, bunda u bug‘ ideal gaz qonuniga bo‘ysunadi, deb taxmin qildi va suyuqlikning molyar hajmi V suyuq bug‘nikidan V bug‘ juda kichik bo‘lganligi sababli uni hisobga olmasa bo‘ladi, degan fikrdan kelib chiqdi.
Qaytar jarayonlar uchun dG=-SdT+Vdp va p,T tenglamalardan 1 mol toza moddaning 1- va 2-fazalari uchun Gibbs energiyasi o‘rniga kimyoviy potensialni yozishimiz mumkin:
(1)
Muvozanat holatda fazalar orasida dµ⁽¹⁾ = dµ⁽²⁾ shart bajariladi va (1) tenglamalarning o‘ng tomonlari ham o‘zaro teng bo‘ladi. Ma’lum o‘zgartirishlardan so‘ng muvozanatdagi fazalar uchun quyidagi
(2)
tenglamani olamiz, bu yerda

Qaytar izotermik jarayonlar uchun termodinamikaning 2-qonunidan ΔS = ΔH_f.o‘tish/Т, bu yerda ΔH_f.o‘tish – fazaviy o‘tish issiqligi, T – fazaviy o‘tish harorati. ΔS ning qiymatini (2) ga qo‘ysak
(3)
ifodani olamiz. Bu tenglama Klapeyron tenglamasi deyiladi va fazalar orasidagi muvozanatni ifodalovchi tenglamaning aniq ko‘rinishini ifodalaydi. Suyuqlikning molyar hajmi bug‘nikidan juda kichik ekanligini (V_suyuq<bug) hisobga olib, (3) tenglamadagi ΔV =V_bug‘ -V_suyuq , V _o‘rniga = V _bug‘ deb olsak va V_bug‘ o‘rniga ideal gaz holat tenglamasidagi RT/p ni qo‘ysak, quyidagilarni keltirib chiqaramiz:
(4),
(5),

(6)
(6) tenglama Klapeyron tenglamasining taqribiy ko‘rinishi bo‘lib, Klapeyron-Klauzius tenglamasi deyiladi. (6) tenglamani (5) dan keltirib chiqarishda bug‘ni kritik nuqtadan, ya’ni gaz holatidan uzoqda deb olingan. (6) tenglamadan bug‘lanish issiqligi uchun quyidagi ifodani keltirib chiqaramiz:
(7)
(7) tenglama ham Klapeyron-Klauzius tenglamasining taqribiy ko‘rinishidir. Bug‘lanish issiqligining T ga bog‘liqligi ma’lum bo‘lsa, (5)ni integrallash mumkin (bunda ΔН _bug‘.ni const deb olamiz):
(8)
(8) tenglamaning o‘ng tomonidagi integral ostidagi ifoda ga teng bo‘lgani uchun: