15.03.2004r

Aleksandra Danysz

Sekcja 2

TEMAT Wyznaczanie energii aktywacji przepływu cieczy lepkiej

CEL 1

Wyznaczenie energii aktywacji przepływu cieczy lepkiej na podstawie wykresu

CEL 2

Wyznaczenie energii aktywacji poprzez pomiar czasu przepływu cieczy o znanej lepkości w znanej temp

WSTĘP TEORETYCZNY I METODA

Przemieszczanie się cząsteczek cieczy polega na przeskokach z jednego położenia równowagi do drugiego. Przeskoki te odbywają się jeśli energia cząsteczki przekroczy pewną określoną minimalną wartość, zwaną energią aktywacji (E
). Cząsteczka uzyskuje ją dzięki przypadkowemu wzrostowi energii ruchu termicznego. Współczynnik lepkości cieczy możemy wyrazić wzorem:

gdzie:

η-lepkość cieczy

e- podstawa logarytmu naturalnego

E
-energia aktywacji

k- stała Boltzmana

T- temperatura

Jak wynika z przedstawionego wzoru, lepkkość cieczy silnie maleje wraz ze wzrostem temperatury. Po logarytmowaniu równanie przedstawia się tak:

ln η=lnA+

Dla niewielkich zmian temperatury wykres
ma charakter prostoliniowy, tangens kąta nachylenia jest równy:

gdzie:

R- stała gazowa; R=8.314 J/K mol

Lepkości cieczy właściwej można również obliczyć ze wzoru:

η =K
[cP]

gdzie:

K- stała wiskozymetru , K= 1.75

W doświadczeniu korzystamy z wiskozymetru kapilarnego. Po włączeniu termostatu i ustabilizowaniu temperatury dokonujemy pomiary czasu przepływu cieczy przez wiskozymetr dla temperatur 25ºC, 30ºC, 35ºC i 40ºC. Obliczamy lepkość cieczy (η), rysujemy wykres
oraz obliczamy energię aktywacji.

WYNIKI

Czas przepływu w danych temperaturach:

T [ºC]	t [s]
25	47.85
30	43.85
35	38.12
40	35.85

Zestawienie uzyskanych wartości: lepkości cieczy dla określonych temperatur oraz logarytmu lepkości i odwrotności temperatury

T[K]	298,16	303,16	308,16	313,16
η [a]
ln η
	3,354	3,299	3,245	3,193

WNIOSKI

1.Wykres przedstawia zależność liniową

2.Energia aktywacji E
jednego mola wody wynosi 18,03036[kJ]