EaiE	Imię i Nazwisko: 1. Rafał Sęk 2. Rafał Trybulec			ROK I	GRUPA 6	ZESPÓŁ 3
Pracownia Fizyczna I	TEMAT: Kriogenika							Nr ćwiczenia 113
Data wykonania: 28.04.1998	Data oddania:	Zwrot do poprawy:	Data oddania:	Data zaliczenia:	OCENA

Cel ćwiczenia.

Pomiar temperatury topnienia i wrzenia ciekłego azotu oraz zależnościtemperatury wrzenia od ciśnienia. Wyznaczanie ciepła parowania.

Wprowadzenie

Ciekły azot został po raz pierwszy skroplony przez Z.Wróblewskiego i K.Olszewskiego. Jest najczęściej stosowaną cieczą kriogeniczną.

Przy ciśnieniu atmosferycznym azot ma temperaturę wrzenia T_w = 77,3 K, zaś temperaturę topnienia T_t = 63,1 K. Przy wzroście ciśnienia rośnie też temperatura, aż do osiągnięcia punktu krytycznego, przy którym zanika różnica między cieczą i gazem. Gdy obniżamy ciśnienie to maleje temperatura wrzenia, aż do osiągnięcia punktu potrójnego, w którym może występować stan równowagi między wszystkimi trzema stanami skupienia. Azot może występować w dwóch różnych fazach krystalicznych, ale wszystkie stany skupienia zbudowane są z cząsteczek N₂.

Przemiany fazowe zachodzące na linii granic fazowych są przejściami fazowymi nieciągłymi, inaczej przejściami I rodzaju. Przejścia te charakteryzują się tym, że entropia i energia wewnętrzna zmieniają się skokowo przy przechodzeniu między fazami. Różnica energii wewnętrznych obydwu faz stanowi utajone ciepło przemiany. Przemiany ciągłe natomiast charakteryzują się brakiem występowania ciepła utajonego.

Dla przejścia nieciągłego ważne jest równanie Clausiusa-Clapeyrona

gdzie dT/dp - nachylenie stycznej do granicy międzyfazowej na wykresie,

T - temperatura przejścia,

ΔV = V₁ + V₂ - różnica objętości obydwu faz

Q - utajone ciepło przemiany

Za pomocą tego równania można wyznaczyć ciepło przemiany.

Skroplony gaz przechowuje się w naczyniach Dewara, które zapewniają maksymalną izolację dopływu ciepła z otoczenia.

---