Oliy va o‘rta maxsus ta`lim

Sirt tarangligi, paraxor va termodinamik parametrlarni aniqlash natijalari

T, K

Manometr ko‘rsatkichlari

^Tkriti ^T,K k,

^Ptaj..

^Pnaz.

 G ^J/m , ^ol

 S, ^J/m

 H ^J/m , ^ol

Etalon suyuqlik

O‘rganilayotgan suyuqlik

^h1

^h2

^^het

^et, din/sm

^h1

^h2

 ^hx

^x, din/sm

293,2

303,2

313,2

323,2

Paraxorni tajribada aniqlashda kritik temperaturalardan uzoqda bo‘lgan hol uchun

adolatli hisoblanuvchi Bachinskiy tenglamasidan foydalaniladi:
  c ⁴
, bu erda

x
s-proporsionallik koeffitsenti. Berilgan temperaturadagi zichlikni piknometrik

usulda aniqlanadi:
  ^{g2  g0}  
(“Molyar refraksiya” ishiga qarang).

x
g₁  g₀
H ₂O

Tajribada topilgan  _x va  _x larning qiymatlaridan (4) tenglama yordamida
paraxor R_taj hisoblanadi. Paraxorning nazariy R_naz. qiymati (5) tenglama yordamida, uning additivlik (konstitutivlik) xossasidan foydalanib, hisoblanadi.
Termodinamik kattaliklarni hisoblayotganda  ning o‘lchov birligini hisobga olish kerak. Ma’lumotnomalarda  ning o‘lchov birligi din/sm larda keltiriladi, u esa 10^{- 7} J/sm² yoki 10^-3 J/m²ga teng. Tajriba yakunida o‘lchov xatoliklari baholanadi.

Hisoblash tenglamalari:

 _x   _et

• 
  h_x
  

h_et
(1);
_{К } ^ et
h_et
(2);

1

 _х  Кh_x
(3);
^Ptaj.
1
 с ⁴ 


_{M }  ⁴  M

(4);

^Pnaz. ^{ mP}atom ^{ mP}bog ' ^{ mP}halqa
х
(5);

^{G}
yoki - ^{  }
 S
(6);

 _ 
 S
 _ 

  _p
  _p

 
H=G+TS=-T ^{  }


(7).

  _p

7. LABORATORIYA ISHI

Mavzu: Sirt tarangligini uzilib tushayotgan tomchi usuli bilan aniqlash.
Ishdan kuzatilgan maqsad: 1. Sirt tarangligini ikki xil metod, ya’ni uzilib tushayotgan tomchini tortib ko‘rish va suyuqlik kapillyarda yuqoriga qancha ko‘tarilishiga qarab o‘lchash metodlari bilan tanishish.
Ish uchun kerakli jihozlar: Stalagmometr, qisqichi bor shtativ; 100 ml li to‘rtta stakan. Eritmalar: Metil spirt (CH₃OH), etil spirt (C₂H₅OH) va amil spirt (C₃H₁₁OH) ning 1,0 molyar eritmalari.

Suyuqlik sirtini kengaytirish uchun, yani uning sirt tarangligini yengish uchun ma’lum ish bajarish zarur. Sirtni 1sm² kengaytirish uchun zarur bo‘lgan ish sirtqi energiyaning o‘lchovi sifatida qabul qilingan va u sirt taranglik koeffisienti yoki qisqacha sirt tarangligi deb ataladi.

Sirt tarangligini faqat yuza birligiga to‘g‘ri keladigan ish deb emas, balki shu sirtni cheklab turadigon chiziq uzunligi birligi (1 sm) ga ta’sir etuvchi va yuzani qisqartirishga intiluvchi kuch deb xam qarash mumkin.
Sirt tarangligiga ikki xil ta’rif berilganligidan uning o‘lchov birliklari xam ikki xil, ya’ni u yo 1sm² yuzaga to‘g‘ri keladigon erglar bilan, yoki 1 sm ga to‘g‘ri keladigon dinalar bilan o‘lchanadi. Sirt tarangligi xar ikki o‘lchamda ifoda etilganda xam uning qiymati son jihatdan bir xil bo‘ladi, chunki

Sirt tarangligi mavjud bo‘lgani sababli, kapillyar teshikdan oqib tushayotgan suyuqlik tomchi hosil qiladi. Tomchi og‘irligi sirt tarangligi ta’sirini engsa, u kapilyardan uzilib tushadi.

Kapillyar devorini xo‘llaydigan suyuqlik kapillyar ichida yuqori ko‘tarilishi xam sirt tarangligi natijasida yuz beradi. Buning sababi shuki, suyuqlik ( go‘yo kapillyar devoir bo‘lab oqayotgandek) uning devorini xo‘llaydi va yuzani kamaytirishga intilayotgan sirt tarangligini oshiradi. Suyuqlik kapillyarda xo‘llovchi qavat ketidan asta – sekin ko‘tariladi, shuning hisobiga yuza kamayadi. Suyuqlik kapillyarda qanday balandlikka ko‘tarila olishi suyuqlik ustuni og‘irligi bilan belgilanadi. Sirt tarangligi kapillyar bo‘ylab ko‘tarilgan suyuqlik ustunining balandligi, diametric va zichligiga qarab hisoblab topilishi mumkin. Eritilgan moddalar suyuqlikning sirt tarangligini o‘zgartiradi. Bir xil moddalar sirt tarangligini ancha kamaytiradi, bunday moddalar sirtqi – aktiv moddalar yoki kapillyar –aktiv moddalar deb ataladi; boshqa xil moddalar esa, aksincha, sirt tarangligini oshiradi, ular sirtqi – aktivmas moddalar deb yuritiladi.
Sirtqi – aktiv moddalar bilan sirtqi – aktivmas moddalarning sirtqi qavat va eritma ichidagi konsentratsiyalari turlicha bo‘ladi. Sirtqi – aktiv moddalar konsentratsiyasi sirtqi qavatda eritma ichidagidan ko‘ra katta, sirtqi - aktivmas moddalar konsentratsiyasi esa buning aksicha, ya’ni sirtqi qavatdan ko‘ra, eritma ichida katta bo‘ladi. Moddaning eritma ichidagi konsentratsiyasiga nisbatan uning sirtqi qavatidagi konsentratsiyasi boshqacha bo‘lishi adsorbsiya deb ataladi. Modda konsentratsiyasini eritmaning sirtqi qavatida, ichki qavatlaridagi konsentratsiyasiga nisbatan kam yoki ko‘p bo‘lishiga qarab adsorbsiya musbat yoki manfiy deb ataladi.
Sirtqi – aktiv moddalar suvning sirt tarangligini ancha kamaytiradi; ko‘pgina organic birikmalar, masalan, spirtlar, aldegidlar, ketonlar, kislotalar sirtqi – aktiv moddalar qatoriga kiradi.
Yog‘ kislotalarning gomolog qatorida uglerod zanjiri uzayib brogan sari, sartqi – aktivlik tez ko‘payadi, bunda xar gal Ch₃ gruppa qo‘shilganda sirtqi aktivlik o‘rtacha hisob bilan 3,2 marta ortadi. Demak, sirtqi aktivlik qancha oshsa, eritmaning sirt tarangligi qiymati xam muvofiq nisbatda shuncha kamayadi.
Suyuqlikning sirt tarangligi stalagmometr deb ataluvchi asbob bilan o‘lchanishi mumkin. Bunda sirt tarangligining qiymati uncha aniq chiqmaydi. Kapillyardan oqib tushayotgan tomchining uzilish paytidagi o‘g‘irligini o‘lchash bu metodga asos qilib olingan.
Tomchining og‘irligi sirt tarangligi kuchidan juda kichik miqdorda ortdi deguncha, u kapillyardan uzilib tushadi. Amalda tomchining uzilish paytidagi og‘irligi sirt tarangligi bilan muvozanatga keladi, deb hisoblanishi mumkin. U xolda, tajriba tomchi og‘irligini topishdangina iborat bo‘lib qoladi. Agar asbobdan oqib tushayotgan suyuqlik hajmi V ga, shu V hajm suyuqlikda bo‘ladigon tomchilar soni n ga, suyuqlikning zichligi d ga va og‘irlik kuchining tezlanishi g ga teng bo‘lsa, bitta tomchining og‘irligi (dina hisobida ) quyidagi formula bilan hisoblab topiladi:

Sirt tarangligi 2π ga teng (bunda r- kapillyar radiusi; ס – sirt tarangligi). Demak,
2πr asbob uchun doimiy qiymat; uni K bilan belgilaymiz, u holda

Bundan

Xuddi shunday kapillyardan oqib chiqayotgan shuncha hajmli suv uchun
bunda do suvning zichligi; no tomchilar soni. Tenglama (1) tenglama (2) ga bo‘linsa,

hosil bo‘ladi. Bundan tekshirilayotgan suyuqlikning sirt tarangligi

ga teng bo‘ladi.