Определение теплоты растворения соли.

Калориметрический стакан заполните дистиллированной водой (800 мл). Расположите калориметр на магнитной мешалке и поместите внутрь калориметра магнитный брусок, включите мешалку. Накройте калориметр крышкой. Вставьте нагревательный элемент и температурный датчик в крышку калориметра и закрепите. Нагревательный элемент не включать. После установки температурного равновесия (по истечению 3 мин), начните измерения, нажав кнопку «Начать измерения». Подождите 3-4 мин и добавьте навеску вещества в воду. Убедитесь, что пересыпали полностью все вещество без остатка. Продолжайте измерение до тех пор, пока не установится новое равновесие температуры.

Определение константы калориметра.

Для определения константы калориметра необходимо нагреть систему. Установите на универсальном блоке питания переменный ток напряжением в 10 В. На измерители работы и мощности нажмите кнопку <Reset> (<Сброс>) и вставьте свободные концы нагревательного элемента в «Out». Когда на дисплее измерителя работы и мощности отобразится значение в 4000 Ws, выключите нагрев и определите точное значение сообщенной электрической энергии. Через 3 минуты остановите запись температуры. Повторите эксперимент. Во избежание ошибок измерения следует провести не менее двух измерений и найти среднее значение.

Обработка экспериментальных данных. На рис. 3 представлен график измерений, построенные в программе в момент остановки измерений. При помощи опции <Обзор> в меню инструментов найдите данные разницы температуры.

.

Рис. 3. График кривой зависимости температуры раствора соли от времени, определение константы калориметра.

Для нахождения величины DТ к участкам кривой до и после температурного скачка проводят касательные. На участке до скачка температуры находят последнюю точку (т.1), а на участке после – первую точку (т.2), одновременно принадлежащие кривой и касательной. Эти точки сносят на ось ординат и определяют величину отрезка, численно равного DТ. Энтальпию растворения соли рассчитывают по уравнению

где А– электрическая энергия, сообщенная системе;

DН – тепловой эффект растворения соли, Дж/моль;

DТ₁ - изменение температуры в процессе растворения соли, К;

DТ₂ - изменение температуры при нагревании системы, К;

Задания для контроля уровня сформированности компетенций в учебное время.

Задача № 1

а) Вычислите теплоту сгорания этанола С₂Н₅ОН_(ж)+ О_2(г)→2СО_2(г)+3Н₂О_(ж).

б) Проделайте то же самое для глюкозы С₆Н₁₂О_6(т).

в) Сопоставьте удельные теплоты сгорания (в кДж/г) этанола и глюкозы. На основании расчёта укажите, что является лучшим источником энергии – водка или конфета? Примите к сведению, что водка содержит 40 вес % этанола, а конфета – 100 вес % глюкозы.

Задача № 2

В стакане молока с низкой жирностью содержится приблизительно 8 г белков, 12 г углеводов и 4 г жиров. Вычислите приблизительную калорийность стакана такого молока в кДж и ккал.