Рейтинг: 5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Лабораторная работа № 

Тема: Исследование свойств переохлажденной жидкости

Цель работы: построить график зависимости температуры вещества от времени, определить по нему температуры кристаллизации, пронаблюдать за ростом кристаллов в переохлажденной жидкости.

Оборудование:

  • пробирка;
  • розовое вещество в пакете;
  • лабораторный термометр;
  • сосуд с горячей водой (один на класс);
  • стеклянный стакан;
  • наручные часы.

Содержание работы

Если кристаллическое вещество, находящееся в жидком состоянии, охлаждать, то в момент, когда его температура опустится до температуры плавления, должна начаться кристаллизация. Однако при достаточно быстром охлаждении жидкости кристаллизация не всегда успевает произойти и вещество оказывается при температуре, которая ниже температуры плавления, сохраняя свое жидкое состояние. Это явление называют переохлаждением жидкости.

В различных жидкостях переохлаждение достигается неодинаково легко. Некоторые жидкости могут переохлаждаться на десятки градусов ниже своей температуры кристаллизации, другие кристаллизуются уже при самом незначительном переохлаждении.

Состояние переохлажденной жидкости неустойчиво, также как состояние пересыщенного пара или перегретой жидкости. Некоторые жидкости в переохлажденном состоянии достаточно встряхнуть, чтобы вызвать быструю кристаллизацию. Переохлажденная жидкость может закристаллизоваться и при внесении в нее кристалла того же вещества. Из веществ, легко сохраняющихся в переохлажденном состоянии, можно назвать гипосульфит, салол, ванилин.

Если переохлажденная жидкость начинает кристаллизоваться, имея незначительный теплообмен с окружающими телами, то выделяющаяся при этом энергия нагревает образующуюся смесь из кристаллов и жидкости. При не слишком сильном переохлаждении, то есть когда температура жидкости на момент кристаллизации оказалась не на много ниже температуры плавления, выделяющаяся теплота может разогреть всю систему до температуры плавления, после чего темп кристаллизации замедлится и будет зависеть от того, с какой скоростью выделяющееся тепло станет поглощаться окружающими телами.

Объектом изучения является розовое вещество в пробирке. В присутствии учителя пробирку погружают наполовину в горячую воду с температурой 60°-70°С. Вещество быстро расплавится. Пробирку переносят в стеклянный стакан без воды или зажимают в лапке штатива, вставляют в нее лабораторный термометр и с интервалом в одну минуту записывают его показания. Чтобы не вызвать преждевременной кристаллизации, стакан с пробиркой надо предохранять от толчков. Термометр в жидкости тоже должен находиться неподвижно. Когда температура опустится до 35°С, термометр несколько раз поднимают и опускают внутри жидкости. Этого воздействия оказывается достаточно, чтобы начался процесс кристаллизации. Продолжая измерять температуру, наблюдают за образованием кристаллов. Опыт заканчивают после того, как вещество, закристаллизовавшись, начнет остывать уже как твердое тело. 

Указания к работе

1. Подготовьте таблицу для записи результатов измерений:

Время, мин                                                                
t, 0С                                

2. Определите цену деления шкалы термометра.

3. Разомните вещество в пакетике и пересыпьте его в пробирку.

4. Пробирку с веществом поместите в сосуд с горячей водой. Когда вещество полностью расплавится, перенесите пробирку в стеклянный стакан без воды и поместите в нее термометр.

5. После того, как показания термометра установятся, начинайте записывать его показания с интервалом в одну минуту.

6. Когда температура опустится до 35°С, помешайте термометром жидкость в пробирке, стараясь не повредить его кончик.

7. При образовании первых кристаллов обратите внимание на их форму и скорость роста.

8. Постройте график зависимости температуры вещества от времени.

9. По графику определите:

  1. температуру кристаллизации вещества,
  2. продолжительность времени пребывания вещества в состоянии переохлажденной жидкости,
  3. продолжительность времени кристаллизации вещества.

10. Окончив работу, вещество вновь расплавьте, охладите и перелейте в пакетик.

Внимание! Вещество, оставленное в пробирке, при длительном хранении .может привести к ее растрескиванию.

Контрольные вопросы.

  1. Какое состояние вещества называют переохлажденной жидкостью?
  2. Как вещество можно вывести из состояния переохлажденной жидкости?

 

Добавить комментарий

Все в рамках приличия и законодательства РФ...


Защитный код
Обновить

Если заметили ошибку, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter