W12.05 Druckkammer zur kritischen Temperatur von Freon 115

Beschreibung:

Die Temperatur, bei (bzw. oberhalb) der eine Verflüssigung eines Gases auch durch Anwendung noch so hoher Drucke nicht mehr möglich ist, heißt die kritische Temperatur des Gases. In einer Druckkammer ist soviel von einem Gas (Spezialkältemittel Freon 115) eingefüllt, daß es teilweise verflüssigt ist. Die kritische Temperatur des Gases liegt über der Zimmertemperatur. Durch Erwärmung kann gezeigt werden, daß bei Erreichen der kritischen Temperatur die Trennungslinie zwischen der Flüssigkeit und dem Gas verschwindet. Beim Abkühlen wird die Kammer undurchsichtig, dann halb undurchsichtig, und aus dem Nebel erscheint wieder die Trennlinie.

Bild:

Teile:

Aufbau:

Durchführung:

Den Thermostatbehälter etwa ¾ mit destilliertem Wasser füllen und den Thermostaten auf etwas über 70°C einstellen. Die Heizung auf Stufe 6 stellen. Das Heizen von Raumtemperatur auf Vorheiztemperatur dauert etwa 30 min.

Stellt man danach (zur Versuchsdurchführung) den Thermostaten auf ca. 90°C ein, wird die kritische Temperatur nach etwa 5 min erreicht. (Eventuell kann die Heizleistung kurzfristig erhöht werden, sollte jedoch kurz vor Errichen der kritischen Temperatur auf Stufe 6 zurückgestellt werden.) Nach Erreichen der kritischen Temperatur die Pumpe ausschalten und die Verdunkelung und das Auftauchen des Flüssigkeitsmeniskus abwarten. Für ein erneutes Durchlaufen der kritschen Temperatur die Pumpe wieder einschalten etc.

Hinweise: Beim ersten Durchlaufen der kritischen Temperatur steigt der Flüssigkeitsmeniskus an, und das Verwirbeln der Trennungslinie findet am oberen Bildrand statt und ist kaum zu sehen. Erst beim zweiten Durchlauf bleibt der Meniskus bis zu seiner Auflösung in der Mitte der Zelle und damit in der Mitte des Bildes.

Die Druckkammer darf nur mit Wasserdampf oder Umlaufwasser ohne Überdruck aufgeheizt werden.

Die Druckkammer darf nicht lange über 90°C geheizt werden, da die Dichtungen der in der Kammer verwendeten Scheiben eine Verwendungstemperatur von 100°C haben.

Mißt man die Temperatur an der Kammer mit einem Digitalthermometer, beträgt der Temperaturunterschied zwischen Temperatur im Thermometereinlaß und Temperatur des Heizwassers mindestens 5°C.

Bei der Aufbewahrung muß die Druckkammer immer auf eines der beiden Glasfenster gelegt werden, da sich sonst Weichmacher aus den Dichtungen auf den Scheiben absetzen kann.

Technische Daten:

Physik: