ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Керимов, М. К. Алиева Результаты экспериментального исследования изохорной теплоемкости водных растворов этанола в окрестности их критических точек из "Теплофизические свойства жидкостей " Предлагаемая вниманию работа посвящена экспериментальному исследованию теплоемкости растворов этанол —вода на линиях насыщения и в критической области. [c.172] Одна из концентраций раствора этанола в воде—95,6% по объему — исследована в широкой области по десяти удельным объемам от 2,67 до 9,92 сж /г в двух- и однофазной областях и при переходах через линию насыщения (рис. 1). [c.172] Результаты исследований изохорной теплоемкости на изохорах, проведенные вдали от критической точки V = 2,67 2,92 4,95 5,96 9,92 см 1г, показывают, что теплоемкость с с увеличением температуры монотонно увеличивается, достигает некоторого своего максимального значения при определенной температуре, затем происходит скачкообразное ее уменьшение, что является признаком совершения перехода из двухфазного состояния в однофазное через пограничную кривую. В однофазной области в исследованном температурном интервале теплоемкость с на изохорах раствора данной концентрации с увеличением температуры монотонно уменьшается. Установлено, что величины теплоемкости с в двухфазной области и их разрыв при переходе в однофазное состояние с ростом значения V возрастают. [c.172] В окрестности критической точки при переходе через линию насыщения скачкообразный характер изменения теплоемкости уступает место непрерывному. Это непрерывное изменение теплоемкости с при переходе происходит в некотором температурном интервале, величина которого максимальна при и= ж равна 0,2 — 0,3°. В этом интервале так же, как и для чистых веществ, наблюдается некоторое закругление линий температурной зависимости при наступлении однофазного состояния, которое пе поддается устранению. Это является доказательством существования критической области состояния в некотором температурном интервале (переходной области), переход от двухфазного состояния в однофазное завершается, с дальнейшим ростом температуры величина уменьшается линейно, как и вдали от критической точки. [c.172] Установлено, что эта закономерность в изменении величин скачков Аср при переходе через линию насыщения вблизи критических точек качественно сохраняется для растворов этанол— вода различных концентраций. Различие заключается в количественном выражении значений теплоемкости с , резкости изменения функции с (Г), ее скачков Ас , величины переходных областей, зависимостей г = (Л ), Гд = и т. д. [c.173] Этот экспериментальный результат дает возможность утверждать сохранение физического понятия скачка Ас во всех точках пограничной кривой, за исключением критической, своеобразие его изменения в окрестности критической точки, уменьшение значения Ас с приближением к ней слева и справа и прохождение Ас в ней через нуль или близкое к нулю значение для растворов этанол — вода всех исследуемых концентраций с той разницей, что резкость изменения значения функции с (Т) является различной (рис. 3). [c.173] Из изложенного можно сделать следующее заключение свойства [значение функций Со (Г, у)] растворов этанол—вода всех исследуемых концентраций качественно подобны свойствам какого-либо одного из чистых компонентов, в нашем случае воды или этанола. [c.173] НОЙ кривой ДО + 2 % ОТ значения и , или в 7 раз по сравнению с ранее предполагаемым горизонтальным участком [1, 2]. [c.174] Теплоемкость с , и критические параметры абсолютного этанола определить экспериментально трудно, так как это связано с затруднениями полного освобождения исходного раствора от влаги и хранения его. По этой причине весьма валчно получить возможность определения падежных значений с , и крит1гческих параметров его из результатов экспериментального исследования других, подлежащих точному определению близких концентраций (в наших опытах 98,8 96,8 95,6 и 92,1% по объему) и затем путем экстраполяции определить их для абсолютного этанола. Итак, для абсолютного этанола получено с/ = 11,5 дж г град. [c.174] Специально проведенные расчеты показывают, что относительные ошибки определения теплоемкости с меняются от 1 до 6% вблизи критической точки, с учетом ошибок отнесения, обусловленных неточностью определения значений Т жи. При удалении от нее примерно на 0,3° общая ошибка определения теплоемкости сильно уменьшается. [c.174] Возрастание теплоемкости с с приближением к критической точке объяснено возрастанием флуктуаций системы, разрушением разнообразных видов молекулярных связей. Вклад этих составляющих в значение теплоемкости с представляется конечными величинами, поэтому теплоемкость Ср в критической точке достигает своего конечного максимального значения для растворов всех исследуемых концентраций. [c.174] Наши экспериментальные данные так же, как и результаты исследований теплоемкости с воды и водяного пара, к-алканов и других жидкостей в Ср — 1 Г — Гп I диаграмме, не позволяют интерпретировать значения теплоемкости с в критической точке в бесконечности. [c.174] НОСТЬ ветвей теплоемкости наблюдается вдали от критических точек этих растворов, а с приближением к ним линия, представляющая изменения теплоемкости в однофазной области, загибается и стремится к пересечению с верхней. Это показывает отсутствие скачка Аср в критической точке и конечность значения с в ней. Подобное изменение теплоемкости с подтверждается и данными [3, 4] по исследованию теплоемкости воды. [c.175] Вернуться к основной статье