sprawozdanie47.docx

Bartosz Winiarski
nr albumu: 173181
W9/MiBM Rok: 1

Sprawozdanie z ćwiczenia nr 47

Zależność przewodnictwa elektrolitu od temperatury.
Sprawdzenie reguły Waldena.

1. Cel ćwiczenia.
              Celem ćwiczenia jest pomiar konduktywności cieczy ( σ ) oraz jej lepkości ( η ) w zależności od temperatury, oraz sprawdzenie reguły Waldena która mówi, że iloczyn konduktywności i lepkości jest stały.

2.  Przebieg ćwiczenia.
T – ultratermostat: 1 – wyłącznik zasilania, 2 – wyłącznik grzania, 3 – wyłącznik mieszania, 4 – termometr kontaktowy, M – mieszadełko magnetyczne, N – naczynie z elektrolitem, S – sonda pomiarowa (czujnik), K – konduktometr cyfrowy: 1 – wyłącznik zasilania, 2 – pokrętło wyboru rodzaju pracy (T – pomiar temperatury, G – pomiar przewodności – pomiar przewodności właściwej, K – odczyt i regulacja stałej sondy), W – wiskozymetr Höpplera: 1 – rurka, 2 – kulka, 3 – osłona termostatyczna, O – obieg cieczy grzejącej

Wykonane pomiary przedstawiono w postaci poniższej tabelki.
 

ΔT – dokładność temperatury miernika N5711
Δt – przyjęta dokładność stopera

3. Obliczenia.
         Błąd bezwzględny Δσ liczymy na podstawie wytycznych instrukcji:
∆σ=0,5%∙zakres+jedna cyfra
∆σ=0,5%∙1,999+0,001=0,011 S/m

Lepkość cieczy obliczamy ze wzoru: η=KW∙t , gdzie KW, to stała wiskozymetru. Regułę Waldena, sprawdzamy za pomocą wzoru rwaldena=σ∙η=const. Wyniki tych obliczeń przedstawiono w tabelce poniżej.
 

Błąd bezwzględny Δη liczymy metodą różniczki zupełnej:
η=KW∙t
δn=δKW∙t+KW∙δt
Δη=ΔKW∙t+KW∙Δt
                                                                                                                     ,gdzie ΔKW=0,0001 cPs i Δt=1 s
Błąd bezwzględny Δrwaldena, również obliczamy za pomocą metody różniczki zupełnej:

rwaldena=σ∙η
δrwaldena=δσ∙η+σ∙δη
Δrwaldena=Δσ∙η+σ∙Δη

4. Wykresy

5. Wnioski
              Jak widać z powyższych obliczeń oraz wykresów, ćwiczenie przyniosło zamierzony efekt. Udowodniliśmy, że konduktywność elektrolitu rośnie wraz, ze wzrostem temperatury, a lepkość maleje. Dokładnie widać było to podczas obserwacji opadającej kulki w wiskozymetrze. Im temperatura była wyższa, tym kulka szybciej opadała. Udało nam się również udowodnić regułę Waldena. Iloczyn konduktywności i lepkości cieczy jest stały, nie zależnie od temperatury. Widać to dość wyraźnie, z niewielkimi odchyleniami.
              Na błąd pomiaru, oraz rozrzut temperatury  wpłynął sprzęt pomiarowy. Termostat nie był wyregulowany i temperatura na nim ustawiona, dość mocno różniła się od temperatury rzeczywistej. W wiskozymetrze zaobserwowaliśmy pęcherzyki powietrza, które również miały wpływ na pomiar. Poza powyższymi błędami, warto dodać błąd ludzki przy pomiarze czasu, oraz ograniczony czas na wykonanie ćwiczenia. Mimo to, doświadczenie przyniosło zamierzony efekt.

str. 4