Pomoc-Fizicka Hemija
Submitted by D on Mon, 08/29/2016 - 11:14
Forums:
Kada je kapilara aparature za odredjivanje povrsinskog napona tecnosti metodom maksimalnog pritiska mehura, na temp. 23,0 C, uronjena u vodu do dubine 19,0 mm, izmeren max.pritisak u mehuru iznosio je 500,3 Pa.
Kada se ista Kapilara, na istoj temp. uroni u metanol do iste dubine izmereni pritisak u mehuru je 237,2 Pa. Ako se zna da je, na datoj temp. povrsinski napon vode 72,70*10-3 N m-1, gustina 1000kg m-3 i gustina metanola 792,3 kg m-1. Izracunati: a) poluprecnik kapilare, b) povrsinski napon metanola, c) koliko puta ce se povecati napon pare metanola ako se on na datoj temp.kapljice poluprecnika 3,73 nm. Molarna masa metanola je 32,04 g mol -1.
Fizička hemija
a)
pmax=ρ*g*h-2 *γ/r iz ove formule izvučemo r i dobijamo r=2* γ/(pmax-ρ*g*h).
Tekstom zadatka dati su:
pmax(maksimalni pritisak u mehuru)=500,3 Pa
γ(površinski napon vode)=72,70*10-3N/m
ρvode(gustina )=1000 kg/m3
h(dubina)=19,0 mm(za računanje u formuli potrebno je da mm-milimetre pretvorimo u m-metre)→19*10-3 m
g(ubrzanje zemljine teže)=9,81 m/s2 (podatak koji moramo da znamo napamet,nije dat tekstom zadatka)
Kada sve ove vrednosti zamenimo u jednačini dobijemo rezultat r=4,63*10-4m
b)
γmetanol=?
Tekstom zadatka dati su:
pmax(za metanol)=237,2 Pa
ρmetanola = 792,3 kg/m3
r=4,63*10-4m
h=19,0 mm(pretvaramo u metre)
Ovde koristimo istu formulu kao pod a) pmax=ρ*g*h-2 *γ/r,kako nam se ovde traži površinski napon metanola iz ove formule izvučemo γmetanola=(pmax-ρ*g*h)*r/2
i dobijamo rezultat γmetanola=20,7 mN/m ili 20,7*10-3 N/m
c)
Za rešavanje ovog dela zadatka moramo da koristimo Kelvinovu jednačinu:
p=p**exp(Vm(l)*2*γ/(R*T*r)
Vm(l)=V/n ⇒ Vm(l)= (m/ρ)/(m/M)=M/ρ Vm(l)=4,044*10-5 m3/mol
V=n/ρ
n=m/M
Kevinovu jednačinu logaritmujemo i dobijamo:
ln(p/p*)=Vm(l)*2 *γ/(R*T*r)
r(dato)=3,73nm(pretvorimo u metre)=3,73*10-9m
γ(izračunali smo pod b)= 20,7*10-3 N/m
T(data tekstom zadatka; u zadatku je data temperatura u stepenima Celzijusovim,ali u zadacima za izračunavanje koristi se termodinamička temperatura izražena u Kelvinima T=23,0+273=296 K)
R(univerzalna gasna konstanta)= 8,314 J/mol*K
Zamenimo sve vrednosti i dobijamo :
ln(p/p*)=0,182
p/p*=1,2
Napon pare metanola povećaće se 1,20 puta