Обработка полученных результатов

1. Определить постоянную калориметра. Для этого на миллиметровой бумаге построить график зависимости температуры от времени: Т = f(t) (рис. 10). Масштаб по оси абсцисс: 1 мин = 1 см. Масштаб по оси ординат: 0,1 0 = 1 см.

Рис. 10. График изменения температуры при растворении KCl.

Прямая АВ относится к начальному периоду, ВС – к главному, СD – конечному периоду. Точка В – последний отсчет начального периода, точка С – первый отсчет конечного периода. Через середину отрезка ВС провести перпендикуляр в оси абсцисс. Продолжить прямые АВ и CD до пересечением с перпендикуляром. Отрезок EF будет характеризовать действительное изменение температуры в опыте, т.е. ∆T. Крутизна наклона прямых АВ и CD зависит от характера теплообмена с окружающей средой. Определив ∆T, рассчитать постоянную калориметра W по уравнению 5.5:

(5.5)

где m₁ и m₂ – масса воды и растворяемой соли соответственно; ∆H – молярная теплота растворения соли (для KCl ∆H = 18 841 Дж/моль); М – молярная масса растворяемой соли; С – удельная теплоемкость раствора (для раствора KCl С = 4,103 Дж/г·К).

2. Найти изменение температуры для суспензии исследуемого адсорбента ∆T расчетным способом:

(5.6)

где Т₂ – последний отсчет главного периода; Т₁ – последний отсчет начального периода; δ_Т – поправка на потерю тепла в окружающую среду.

Поправку δ_Т рассчитать по уравнению Щукарева (5.7):

(5.7)

где n - общее число интервалов главного периода;

Z₁ – среднее изменение температуры между двумя отсчетами в начальном периоде (разность первого и последнего отсчета, деленная на число измерений);

Z₂ – среднее изменение температуры между двумя отсчетами в конечном периоде (разность первого и последнего отсчета, деленная на число измерений);

Р – число первых интервалов главного периода, когда температура растет быстро (не менее 0,003 ⁰);

y – число остальных измерений главного периода, когда температура растет медленно.

Если в конечном периоде температура не падает, а повышается, то Z₂ становится отрицательной величиной. Если температура в конечном периоде не изменяется, то Z₂ = 0.

3. Рассчитать удельную теплоту смачивания Q по уравнению (5.8):

(5.8)

где W – постоянная калориметра; m₁ и m₂ – масса воды и исследуемого образца соответственно; С – удельная теплоемкость исследуемого вещества.

4. Рассчитать теплоту смачивания 1 м² поверхности твердого тела q водой по уравнению 5.3 используя справочные данные, приведенные ниже.

5. Найти удельную поверхность исследуемого адсорбента, используя уравнение 5.4.

Таблица 5.1

Поверхностное натяжение воды на границе с воздухом при различных температурах

Температура, оС	s . 103, н/м	Температура, оС	s . 103, н/м
	74,22.		72,59
	74,07		72,44
	73,93		72,28
	73,78		72,13
	73,64		71,97
	73,49		71,82
	73,34		71,66
	73,19		71,50
	73,05		71,35
	72,90		71,18
	72,75		70,38

Таблица 5.2

Удельные теплоемкости

№	Вещество	С, Дж/г×К
	Al2O3	0,774
	SiO2	0,741

Контрольные вопросы и задания

1. Чем обусловлен тепловой эффект смачивания?

2. Что такое дифференциальная теплота смачивания?

3. Что такое интегральная теплота смачивания?

4. Для чего и в каком случае используют показатель теплоты смачивания?

5. Физический смысл термического коэффициента смачивания.