饱和蒸汽P-T实验

饱和蒸汽P-T实验
饱和蒸汽P-T实验

饱和蒸汽P--T关系实验

一、实验目的

1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系,加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时,沸腾便会发生的基本概念。

2、通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽P—T关系图表的编制方法。

3、学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。

4、能观察到小容积和金属表面很光滑(汽化核心很小)的饱态沸腾现象。

二、实验设备

图1

1、压力表(-0.1~0~1.5㎏f/㎝2)

2、排气阀

3、缓冲器

4、可视玻璃及蒸汽发生器

5、电源开关

6、电功率调节

7、温度计(0~300℃)

8、可控数显温度仪9、电压表

三、实验方法与步骤

1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。

2、将电功率调节器指针至电压表零位,然后接通电源。

3、将调压器输出电压调至200~220V,待蒸汽压力升至一定值时,将电压降至20~50V保温,待工况稳定后迅速记录下水蒸气的压力和温度。重复上述实验,在0~10kgf/cm2(表压)范围内实验不少于6次,且实验点应尽量分布均匀。

4实验完毕后,将调压指针旋回零位,并断开电源。

5、记录室温和大气压力。

四、数据记录和整理

将实验结果点在坐标上,清除偏离点,绘制曲线。

3、总结经验公式:

将实验曲线绘制在双对数坐标纸上,则基本呈一直线,故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式:

4

t=

100P

4、误差分析:

通过比较发现测量比标准值低1%左右,引起误差的原因可能有以下几个方面:

(1)读数误差。

(2)测量仪表精度引起的误差。

(3)利用测量管测温所引起的误差。

大学物理学实验指导书_4

大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型:验证 实验类别:专业主干课 实验学时:2 所属课程:大学物理

所涉及的课程和知识点:误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用,并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 (1)分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度,并求体积。(2)练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺,螺旋测微计,金属圆柱体,小钢球,铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意:有效数字的读取和运用,自拟表格,按有关规则进行数据处理。 描述实验过程(步骤)以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理,实验步骤,实验数据处理,误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结,回答思考题,提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型:设计 实验类别:专业主干课 实验学时:2 所属课程:大学物理 所涉及的课程和知识点:力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握使用停表和米尺,测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度

二、实验要求 (1)测摆长为1m时的周期求g值。 (2)改变摆长,每次减少10cm,测相应周期T,作T—L图,验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料,自己制作一个单摆,然后设计实验步骤测出单摆的周期,再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长,讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理,实验步骤,实验数据处理,误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结,回答思考题,提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆,摆长很长,你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型:验证 实验类别:专业主干课 实验学时:2 所属课程:大学物理 所涉及的课程和知识点:力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习,使学生掌握气垫导轨的使用,使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律,更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时,a∝F,当F一定时,a∝1/m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨,数字毫秒计,光电门,气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮,使其转动自如,细心调整好导轨的水平。

饱和蒸汽PT实验

饱和蒸汽P--T关系实验 一、实验目的 1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系,加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时,沸腾便会发生的基本概念。 2、通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽P—T关系图表的编制方法。 3、学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 4、能观察到小容积和金属表面很光滑(汽化核心很小)的饱态沸腾现象。 二、实验设备 图1 1、压力表(-0.1~0~1.5㎏f/㎝2) 2、排气阀 3、缓冲器 4、可视玻璃及蒸汽发生器 5、电源开关 6、电功率调节 7、温度计(0~300℃) 8、可控数显温度仪9、电压表 三、实验方法与步骤 1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 2、将电功率调节器指针至电压表零位,然后接通电源。 3、将调压器输出电压调至200~220V,待蒸汽压力升至一定值时,将电压降至20~50V保温,待工况稳定后迅速记录下水蒸气的压力和温度。重复上述实验,在0~10kgf/cm2(表压)范围内实验不少于6次,且实验点应尽量分布均匀。 4实验完毕后,将调压指针旋回零位,并断开电源。 5、记录室温和大气压力。

四、数据记录和整理 将实验结果点在坐标上,清除偏离点,绘制曲线。 3、总结经验公式: 将实验曲线绘制在双对数坐标纸上,则基本呈一直线,故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式: 4 t= 100P

4、误差分析: 通过比较发现测量比标准值低1%左右,引起误差的原因可能有以下几个方面: (1)读数误差。 (2)测量仪表精度引起的误差。 (3)利用测量管测温所引起的误差。

饱和蒸气压实验讲义实际

饱和蒸气压 ——用DP-AF-II 型饱和蒸汽压实验装置测定无水乙醇的饱和蒸气压 一、目的 1、 用等压计测定在不同温度下乙醇的饱和蒸气压; 2、 学会由图解法求乙醇的平均摩尔汽化热和正常沸点; 3、 熟悉等压计测定液体饱和蒸气压的原理。 二、原理 在一定温度下,纯液体与其气相达成平衡时的压力,称为该温度下液体的饱和蒸气压。饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式来表示。 2*ln RT H dT p d m vap ?= (1) *m vap H ?为温度T 时液体的摩尔蒸发热,R 为气体常数,T 为绝对温度。 在一定的温度变化范围内,* m vap H ?可视为常数,可当作平均摩尔汽化热。将上式积分得: C T A lgp ln *+=+?-=或C RT H p m vap (2) C 为积分常数。 由(2)式可知,lgp 与1/T 是直线关系,直线的斜率R H A m vap 303.2*?-=,因此可求出*m vap H ?。 若将lgp 对1/T 作图应得一直线,斜率为负值。直线斜率m =-R H A m vap 303.2*?- =。 由此得到:*m vap H ?=-2.303Rm (3) 这就可以由图解法先求得斜率m ,然后再由(3)式算出摩尔汽化热* m vap H ?。 本实验是在不同外压下测定乙醇的沸点温度。通常是用等压计进行测定的。在某一温度下,直接测量饱和蒸气压的方法为静态法,此法一般适用于蒸气压比较大的液体。本实验用静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压 三、设备介绍

(一)低真空压力计 低真空压力计,适用于负压的测量,可以代替U型水银压力计.消除其汞毒的特点。 低真空压力计采用CPU对压力数据进行非线性补偿和零位自动校正,可以在较宽的环境温度范围内保证准确度。 1、技术指标 ①测量范围: 0~-100.0Kpa ②分辨率: 0.01 Kpa; 0.1 Kpa 2、使用条件 ①电源:AC220V±10% 50Hz ②环境温度: -10~50℃ ③相对湿度: ≤85%RH ④压力传递介质:除氟化物气体外的各种气体介质均可使用。 (二)恒温水浴 1、技术指标 ①测控范围:室温~99.99℃ ②分辨率:0.01℃ 2、使用条件 ①电源:AC220V±10% 50Hz ②温度:-5℃~50℃ ③湿度:≤85% ④无腐蚀性气体,无强烈振动的场所。 (三)前面板示意图

饱和蒸气压测定实验报告要求-20161114

液体饱和蒸汽压的测定 学号:20145051214 姓名:高雪蔓 班级:2014级化学二班 一、实验目的 (1)明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式 (2)用数字式真空计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术; (3)学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。 二、实验原理 在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为该温度下该液体的饱和蒸气压,这里的平衡状态是指动态平衡。在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,液体分子从表面逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相同时,就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不在改变,因而具有一定的饱和蒸气压。 纯液体的蒸气压是随温度变化而变化的,它们之间的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: RT H dT p d m vap 2ln ?= ○ 1 如果温度的变化范围不大,△vap H m 常数,可当作平均摩尔汽化热,将○ 1式积分得: c RT H p m vap +?-= ln ○2 由 ○ 2式可知,在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,以lnp 对1/T 作图,可得一直线。由该直线的斜率可求得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热m vap H ?。当外压为101.325kPa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。从图中也可求得其正常沸点。 本实验采用静态法,即将被测物质放在一个密闭的体系中,在不同温度下直接测量其饱和蒸气压,在不同外压下测量相应的沸点。 三、实验仪器、试剂 试剂: 异丙醇 仪器: 蒸气压测定装置 1套 真空泵 1台 数字式气压计 1台 恒温水浴槽 1台 装置图:(附图一) 四、实验步骤 1、读取室温及大气压 室温:19.1℃ 气压:100.24KPa

大学物理实验课后答案

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交

可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪实验指导书

可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验数 指导书

可视性饱和蒸汽压力和温度关系实验仪实验指导书 一、实验目的 1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系,加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时,沸腾便会发生的基本概念。 2、通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽P—T关系图表的编制方法。 3、学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 4、能观察到小容积和金属表面很光滑(汽化核心很小)的饱态沸腾现象。 二、实验设备见图1 图1实验设备简图 1、压力表(-0.1~0~1.5Ma) 2、排气阀 3、缓冲器 4、可视玻璃及蒸汽发生器 5、电源开关 6、电功率调节 7、温度计(100~250℃) 8、可控数显温度仪 9、电流表 三、实验方法与步骤 1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 2、将电功率调节器调节至电流表零位,然后接通电源。 3、调节电功率调节器,并缓慢逐渐加大电流,待蒸汽压力升至一定值时,将电流降低0.2安培左右保温,待工况稳定后迅速记录下水蒸气的压力和温度。重复

上述实验,在0~1.0Ma (表压)范围内实验不少于6次,且实验点应尽量分布均匀。 4实验完毕后,将调压指针旋回零位,并断开电源。 5、记录室温和大气压力。 四、数据记录和整理 1、记录和计算: 2、绘制P —t 关系曲线: 将实验结果点在坐标上,清除偏离点,绘制曲线。 a ] 图2 饱和水蒸气压力和温度的关系曲线 3、总结经验公式: 将实验曲线绘制在双对数坐标纸上,则基本呈一直线,故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式: 4100P t =

大学物理实验4-指导书

1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳(厚度不计)半径为R 1=5.0 cm ,带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ;外球壳半径R 2 = 7.5 cm ,外半径R 3 = 9.0 cm ,所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理:根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式;利用数据分析软件,如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中,因内球壳带电q 1,由于静电感应,外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1;根据电荷平衡原理,外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外,还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时,须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布: 当r < R 1时, 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时, ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时, 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时, 1

2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布: 根据电势的定义,可以求得电势的分布。 当r < R 1时, 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时, 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时, 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时, r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此,可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下: 打开Excel 后会有一个默认的表格出现(如下图) 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”;在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。

实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--韩飞 陈海星 何跃辉 邱雪辉正式版

For the things that have been done in a certain period, the general inspection of the system is also a specific general analysis to find out the shortcomings and deficiencies 实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--韩飞陈海星何跃辉邱雪辉正式 版

实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--韩飞陈海星何跃辉邱雪辉正式版 下载提示:此报告资料适用于某一时期已经做过的事情,进行一次全面系统的总检查、总评价,同时 也是一次具体的总分析、总研究,找出成绩、缺点和不足,并找出可提升点和教训记录成文,为以后遇 到同类事项提供借鉴的经验。文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用。 实验者:韩飞陈海星何跃辉邱雪辉 实验三、液体的饱和蒸汽压的测定 实验者:陈海星.韩飞实验时间: 2000/5/29 气温: 22.4 ℃ 大气压: 100.923 kpa 一、实验目的及要求: 1、明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系?克劳修斯-克拉贝龙方程式。 2、用等压计测定不同温度下苯的饱和蒸气压.。初步掌握真空试验技术。

3、学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点 二、仪器与试剂: 蒸汽压力测定仪 旋片式真空泵 精密温度计 玻璃恒温水浴一套 苯 三、数据记录及其处理: 纯液体饱和蒸汽压的测量 实验者 韩飞 实验时间 5月15日 室温℃

磁性物理实验指导书

磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月

目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)

一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的: 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理,学会测量材料的起始磁导率,并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二)、实验原理及方法: 一个被磁化的环型试样,当径向宽度比较大时,磁通将集中在内半径附近的区域分布较密,而在外半径附近处,磁通密度较小,因此,实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况,引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为:有效平均半径r e ,有效磁路长度l e ,有效横截面积A e ,有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e (1) ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π (2) ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e (3) e e e l A V = (4) 其中:r 1为环型磁芯的内半径,r 2为环型磁芯的外半径,h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性,尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时,应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率(i μ)可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量(L )而计算得到。计算公式如式(5)所示。 2 0i e e A N L l μμ= (5)

第十章 蒸汽动力循环及汽轮机基础知识

- 113 - 第十章 蒸汽动力循环及汽轮机基础知识 10.1 蒸汽动力循环 核电站二回路系统的功能是将一回路系统产生的热能(高温、高压饱和蒸汽)通过汽轮机安全、经济地转换为汽轮机转子的动能(机械能),并带动发电机将动能转换为电能,最终经电网输送给用户。 热能转换为机械能是通过蒸汽动力循环完成的。蒸汽动力循环是指以蒸汽作为工质的动力循环,它由若干个热力过程组成。而热力过程是指热力系统状态连续发生变化的过程。工质则是指实现热能和机械能相互转换的媒介物质,其在某一瞬间所表现出来的宏观物理状态称为该工质的热力状态。工质从一个热力状态开始,经历若干个热力过程(吸热过程、膨胀过程、放热过程、压缩过程)后又恢复到其初始状态就构成了一个动力循环,如此周而复始实现连续的能量转换。核电厂二回路基本的工作原理如图10.1所示。 节约能源、实现持续发展是当今世界的主流。如何提高能源的转换率也是当今工程热力学所研究的重要课题。电厂蒸汽动力循环也发展出如卡诺循环、朗肯循环、再热循环、回热循环等几种循环形式。 10.1.1 蒸汽动力循环形式简介 1.卡诺循环 卡诺循环是由二个等温过程和二个绝热过程组成的可逆循环,表示在温熵(T -S )图中,如图10.2所示。图中, A-B 代表工质绝热压缩过程,过程中工质的温度由T 2升到T 1,以便于从热源实现等温传热; B-C 代表工质等温吸热过程,工质在温度 凝 结 水 水 蒸 汽 蒸汽推动汽轮机做功,将蒸汽热能转换成汽轮机动能;继而汽轮机带动发电机发电 。 凝结水从蒸汽发生器内吸收一回路冷却剂的热量变成蒸汽 热力循环 图10.1核电厂二回路基本的工作原理 T 1 S T 2

液体饱和蒸汽压的测定实验报告

液体饱和蒸汽压的测定 实验报告 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

宁波工程学院 物理化学实验报告 专业班级化工姓名序号 ________ 同组姓名 ___________ 指导老师胡爱珠、杨建平实验日期 2010年3月19日 实验名称实验一液体饱和蒸汽压的测定 一、实验目的 1.掌握用等位计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。 2.学会用图解法求乙醇在实验室温度范围内的平均摩尔蒸发含与正常沸点。 二、实验原理 纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉贝龙方程表示: dp/dT = △ vap H m /T△V m (1) 设蒸气为理想气体,在实验温度范围内摩尔蒸发焓△vapHm可视为常数,并略去液体的体积,将(1)式积分得克劳修斯—克拉贝龙方程: ㏑(P/Pa) = (-△ vap H m /R)×(1/T)+ C (2) 由(2)式可见,实验测定不同温度T下的饱和蒸汽压p,以㏑(P/kPa)对1/(T/K)作图,得一直线,求得直线的斜率m和截距C,则乙醇的平均摩尔蒸发焓为: △ vap Hm = -m×(R/[R]) ×[△H ] (3)习惯上把液体的蒸气压等于101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点,由(2)式还可以求乙醇的正常沸点。 本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪面板如图所示 三、实验仪器、试剂 仪器:DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪1套,HK-1D型恒温水槽1套,WYB-1型真空稳压包1个,稳压瓶1个,安全瓶1个。

试剂:无水乙醇(A.R) 四、实验步骤 1.读取室温和大气压 2.装样 在等温计内装入适量待测液体乙醇。球管中约2/3体积,U型管两边各1/2体积,然后连接好装置。 3.教学实验仪置零 打开试验仪电源,预热5分钟,选择开关打到kPa,按下面板上的置零键,显示00.00数值。 5.排除球管上方空间的空气 打开恒温水槽电源,设定温度为25℃,接通冷凝水,同时调节搅拌器匀速搅拌,使等温计内外温度平衡,用真空稳压包控制抽气速度,抽气减压气泡逸出的速度以一个一个的逸出为宜,至液体轻微沸腾,沸腾3-5分钟,可认为空气被排尽(压力显示-94kPa)。抽气结束后,先关闭真空稳压包上与稳压瓶相连的阀门,再关闭另一侧阀门,打开于真空泵相连的安全瓶活塞,使其通大气,最后关电源。 6.测定饱和蒸汽压 当空气排除干净且体系温度恒定后,旋转稳压瓶上的直通活塞,缓缓放入空气,直至U型管中液面相平,关闭活塞,记录温度与压力。依次测定30℃、35℃、40℃、45℃的压力。 7.结束实验 实验结束后,关闭电源,打开真空稳压包上中间的阀门,将体系放入空气,待等温计内乙醇冷却后,关掉冷凝器中的水。整理好仪器装置。

74 实验七十四 纯液体饱和蒸气压的测量

第一部分:思考题 实验七十四纯液体饱和蒸气压的测量 1、简述由纯液体饱和蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理。 2. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中,测定装置中安置缓冲储气罐起什么作用? 3. 在纯液体饱和蒸汽压测定实验中,平衡管的U形管中的液体起什么作用?冷凝管又起什么作用? 4. 在纯液体饱和蒸汽压测定中,如何检查体系是否漏气?能否在热水浴中检查体系是否漏气? 5. 说明纯液体饱和蒸气压、沸腾温度、正常沸点和摩尔汽化热的含义。 6. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中,怎样根据数字式压力表的读数确定系统的压力? 7. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中,何时读取数字式压力表的读数?所得读数是否就是该纯液体的饱和蒸汽压? 8. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中,测定沸点的过程中,若出现空气倒灌,则会产生什么结果? 9. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中,测量过程中,如何判断平衡管内的空气已赶尽? 10. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中应注意些什么? 11. 若用纯液体饱和蒸气压测量装置测量易燃液体的饱和蒸汽压,加热时应注意什么? 12. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中,为什么ac弯管中的空气要排除净,怎样操作,怎样防止空气倒灌? 13. 在纯液体饱和蒸气压测量实验中,如果平衡管B、C内空气未被驱除干净,对实验结果有何影响? 14. 克-克方程式在什么条件下适用? 15. 用纯液体饱和蒸气压测量装置,可以很方便地研究各种液体,如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、正丙醇、异丙醇、丙酮和乙醇等,这些液体中很多是易燃的,在加热时应该注意什么问题? 16. 能否用纯液体饱和蒸气压测量装置测定溶液的蒸气压,为什么? 17. 液体饱和蒸汽压的测定实验中为什么要测定不同温度下样品的饱和蒸汽压? 18. 你所用的每个测量仪器的精确度是多少? 估计最后所得到的汽化热应有几位有效数字? 19. 若要测量当天大气压下纯液体的沸腾温度,该如何操作? 20. 纯液体饱和蒸汽压的测定实验中产生误差的原因有哪些? 第二部分:参考答案 实验七十四纯液体饱和蒸气压的测量 1、简述由纯液体饱和蒸气压的测量求该液体平均摩尔汽化热的基本原理。 答:在通常温度下,纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称

饱和蒸气压的测量实验报告

饱和蒸气压的测量 09111601班1120162086 原野 一、实验目的。 测量水在不同温度下的饱和蒸气压,并求出所测温度范围内的水的平均摩尔气化焓。 二、实验原理。 饱和蒸气压:在真空容器中,液体与其蒸气建立动态平衡时(蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等)液面上的蒸气压力为饱和蒸气压。温度升高,分子运动加剧,单位时间内从液面逸出的分子数增多,所以蒸气压增大。饱和蒸气压与温度的关系服从克劳休斯克拉贝农方程。液体蒸发时要吸收热量,温度T下,1mol液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。沸点:蒸气压等于外压的温度。显然液体沸点随外压而变,101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。对包括气相的纯物质两相平衡系统,因Vm(g)?Vm(l),故△Vm≈Vm(g)。若气体视理想气体,则克劳休斯-克拉贝农方程式为: d[ln(p/Pa)]/dT=ΔvapH*m/RT^2。 因温度范围小时,ΔvapH*m可以近似作为常数,将上式积分得: ln(p/Pa)=ΔvapH*m/RT+C。 作图,得一直线,斜率为ΔvapH*m/R由斜率可求算液体的ΔvapH*m。 本实验采用升温差压法测量。平衡管如图B,待测物质置于球管A 内,U型管中夜放置被测物质,将平衡管和抽气系统、压力计连接,在一定温度

下,当U形管中的液面在同一水平时,记下此时的温度和压力,则压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压和大气压的差值。 三、实验步骤: 1、从气压计读取大气压,并记录。 2、装样:从加样口加无水乙醇,并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。打开数字压力计电源开关,预热5 min。使饱和蒸汽压测定教学试验仪通大气,按下“清零”键。 3、检查系统是否漏气。将进气阀、阀2打开,阀1关闭。抽气减压至压力计显示压差为-80KPa时关闭进气阀和阀2,如压力计示数能在3-5min内维持不变,则系统不漏气。 4、恒温槽温度调至45℃,控制阀门1和阀门3,使bc两管液面相平。 5、当b、c两管的液面到达同一水平面时,立即记录此时的压力,关闭阀门3和阀门1,调高2℃,等待温度到达指定温度,重复测量。注:每次使系统提升2℃,重复上述操作,测至少8组数据。实验结束后,先将系统通大气,然后关闭真空泵。 四、实验数据记录及处理。 见附表。 五、结果分析。 在本次试验结果中,出现较大的气化焓和沸点与实际值的差异,有以下几方面的原因:

大学物理 学习指南

学习指南 1、物理实验课的教学目的 大学物理实验教学目的与中学阶段的物理实验教学有着本质的不同。“大学物理实验”是一门独立的基础课程,它不是“大学物理学”的分支或组成部分。虽然物理实验必须以物理学的理论为基础,运用物理学的原理进行实验或研究,但是“大学物理实验”又独立于“大学物理学”,它不是以验证物理定律、加强理解物理规律为主要目的的,分散的力、热、电、磁、光实验的堆切,而是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线,再贯穿以现代误差理论,现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法,构建成一个完整的,但又不断发展的课程体系框架。其教学目的如下: (1)掌握基本物理量的各种测量方法,学会分析测量的误差,学会基本的实验数据处理方法,能正确的表达测量结果,并对测量结果进行正确的评价(测量不确定度)。 (2)掌握物理实验的基本知识、基本技能,常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法,并能正确运用物理学理论指导实验。 (3)培养、提高基本实验能力,并进一步培养创新能力。基本实验能力是指能顺利完成某种实验活动(科研实验或教学实验)的各种相关能力的总和,主要包括: 观察思维能力──在实验中通过观察分析实验现象,并得出正确规

律的能力。 使用仪器能力──能借助教材或仪器使用说明书掌握仪器的调整和使用方法的能力。 故障分析能力──对实验中出现的异常现象能正确找出原因并排除故障的能力。 数据处理能力──能正确记录、处理实验数据,正确分析实验误差的能力。 报告写作能力──能撰写规范、合格的实验报告的能力。 初步实验设计能力──能根据课题要求,确定实验方案和条件,合理选择实验仪器的能力。 (4)培养从事科学实验的素质。包括理论联系实际和实事求是的科学作风;严肃认真的工作态度;吃苦耐劳、勇于创新的精神;遵守操作规程,爱护公共财物的优良品德;以及团结协作、共同探索的精神。 2、大学物理实验课的基本程序 实验课与理论课不同,它的特点是同学们在教师的指导下自己动手,独立完成实验任务,通常每个实验的学习都要经历三个阶段。 (1)实验的准备 实验前必须认真阅读讲义,做好必要的预习,才能按质按量按时完成实验。同时,预习也是培养阅读能力的学习环节。预习时要写预习报告,预习报告包括以下内容:

第十章蒸汽动力循环

第十章 蒸汽动力循环 蒸汽动力装置:是实现热能→机械能的动力装置之一。 工质 :水蒸汽。 用途 :电力生产、化工厂原材料、船舶、机车等动力上的应用。 本章重点: 1、蒸汽动力装置的基本循环 朗肯循环 匀速 回热循环 2、蒸汽动力装置循环热效率分析 y T 的计算公式 y T 的影响因素分析 y T 的提高途径 10-1 水蒸气作为工质的卡诺循环 热力学第二定律通过卡诺定理证明了在相同的温度界限间,卡诺循环的热效率最高,但实际上存在种种困难和不利因素,使得实际循环(蒸汽动力循环)至今不能采用卡诺循环但卡诺循环在理论上具有很大的意义。 二、为什么不能采用卡诺循环 若超过饱和区的范围而进入过热区则不易保证定温加热和定温放热,即不能按卡诺循环进行。 1-2 绝热膨胀(汽轮机) 2-C 定温放热(冷凝汽) 可以实现 5-1 定温加热(锅炉) C-5 绝热压缩(压缩机) 难以实现 原因:2-C 过程压缩的工质处于低干度的湿汽状态 1、水与汽的混合物压缩有困难,压缩机工作不稳定,而且3点的湿蒸汽比容比 水大的多'23νν>' 2 32000νν≈需比水泵大得多的压缩机使得输出的净功大大 p v

减少,同时对压缩机不利。 2、循环仅限于饱和区,上限T1受临界温度的限制,即使是实现卡诺循环,其理论效率也不高。 3、膨胀末期,湿蒸汽所含的水分太多不利于动机 为了改进上述的压缩过程人们将汽凝结成水,同时为了提高上 限温这就需要对卡诺循环进行改进,温度采用过热蒸汽使T1高于临界温度,改进的结果就是下面要讨论的另一种循环—朗肯循环。 10-2 朗肯循环 过程: 从锅炉过热器与出来的过热蒸汽通过管道进入汽轮机T,蒸汽部分热能在T 中转换为机械带动发电机发电,作了功的低压乏汽排入C,对冷却水放出γ,凝结成水,凝结成的水由给水泵P送进省煤器D′进行预热,然后在锅炉内吸热汽化,饱和蒸汽进入S继续吸热成过热蒸汽,过程可理想化为两个定压过程,两个绝热过程—朗诺循环。 1-2 绝热膨胀过程,对外作功 2-3 定温(定压)冷凝过程(放热过程) 3-4 绝热压缩过程,消耗外界功 4-1 定压吸热过程,(三个状态) 4-1过程:水在锅炉和过热器中吸热由未饱和水变为过热蒸汽过程中工质与外界无技术功交换。 1-2过程:过热蒸汽在汽抡机中绝热膨胀,对外作功,在汽轮机出口工质达到低压低温蒸汽状态称乏汽。 2-3过程:在冷凝器中乏汽对冷却水放热凝结为饱和水。 3-4过程:水泵将凝结水压力提高,再次送入锅炉,过程中消耗外功。

饱和蒸汽压实验报告

饱和蒸汽压实验报告

北京理工大学 物理化学实验报告 液体饱和蒸气压测定 班 级 : 9 1

1 1 1 0 1 实验日期: 2 0 1 3 -5 -2 1

一、实验目的 1、测定乙酸乙酯在不同温度下的饱和蒸气压。 2、求出所测温度范围内乙酸乙酯的平均摩尔气化焓。 二、实验原理 在一定温度下,纯物质语气气相达到平衡时的蒸气压为纯物质的饱和蒸气压。纯物质的饱和蒸气压与温度有关。将气相视为理想 气体时,对有气相的两相平衡(气-液、气-固),可用 Clausius-Clapeyron方程表示为: dln(p/Pa) dT = ?vap H m RT2 如果温度范围变化小?vap H m可近似看做常数,对上式积分得: ln?(p/pa)=??vap H m RT +C 由上式可知,ln?(p/Pa)与1 T 为直线关系:由实验测出p、T值,以ln?(p/Pa)对1/T作图得一直线,从直线斜率可求出所测温度范围内液体的平均摩尔气化焓。 本实验使用等压计来直接测定液体在不同温度下的饱和蒸气压。 等压计是由相互联通的三管组成。A管及B,C管下部为待测样品的液体,C管上部接冷凝管并与真空系 统和压力计相通。将A,B管上部的空气驱 除干净,使A,B管上部全部为待测样品的 蒸气,则A,B管上部的蒸气压为待测样品 的饱和蒸气压。当B,C两管的液面相平时,A,B管上部与C管上 图一等压计

部压力相等。由压力计直接测出C管上部的压力,等于A,B管上 部的压力,求得该温度下液体的饱和蒸气压。 三、实验仪器及药剂 数字式温差计、玻璃缸恒温槽、真空泵、缓冲罐、 等压计、大气压计、乙酸乙酯(分析纯) 图二纯液体饱和蒸气压测量示意图 四、实验步骤 1、熟悉实验仪器和装置,按上图所示组装仪器,水浴锅中去离子水 不能低于刻度线,冷阱中加入冰水。 2、打开三通阀使得真空泵接大气,打开真空泵电源。 3、检漏:压力计上的冷凝管通冷却水。打开三通阀并通大气,打开 真空泵。关阀1,开阀2、3,使系统同大气,待差压计示数稳定后按 置零按钮,示数变为零。关阀3,真空泵与系统相通,缓慢开阀1, 系统减压。当压力表读数为-40 ~-50kPa时,关阀1,封闭系统。观

物理实验习题与指导03

大学物理实验复习题 一、基础知识部分(误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法) (一)问答题 1、什么叫测量、直接测量、间接测量?(看教材) 2、什么叫随机误差?随机误差的特点是什么?(看教材) 3、什么叫系统误差?系统误差的特点是什么?(看教材) 4、下列情况哪些是属于随机误差,哪些是属于系统误差?(从定义角度 考虑) (1)经校准的秒表的读数误差。 (2)在20℃下标定的标准电阻,在30℃下使用引起的误差。 (3)分光计实验中的偏心误差。 (4)千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。 (5)读仪表时的视差。 (6)因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩,而用该米尺测长所引起的误差。 (7)水银温度计毛细管不均匀。 (8)仪表的零点不准。 5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、 偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差?(查相关资料一般了解) 6、误差的绝对值与绝对误差是否相同?未定系统误差与系统不确定度 是否相同?(从定义出发) 7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度?(从定义出发) 8、不确定度与不准确度是否相同?(看教材一般了解) 9、什么叫准确度、正确度、精密度?(从打靶角度分析) 10、对某量只测一次,标准误差是多少?(不变) 11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误 差?(如测金属丝的平均直径和直径的平均值) 12、测量同一玻璃厚度,用不同的测量工具测出的结果如下,分析各值 是使用哪些量具测量的?其最小分度值是多少?(自做答案) (1)2.4mm (2)2.42mm (3)2.425mm 13、有一角游标尺主尺分度值为1°,主尺上11个分度与游标上12个 分度等弧长,则这个游标尺的分度值是多少?(参考游标卡尺原理)

纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告修订版

纯液体饱和蒸汽压的测 量实验报告 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

一、目的要求 1. 明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯-克拉贝龙方程式。 2. 用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。初步掌握真空实验技术。 3. 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。 二、实验原理 通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为1atm ()时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示为: 2 m vap d ln d RT H T p ?= 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;m H vap ?为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。 假定m H vap ?与温度无关,或因温度范围较小,m H vap ?可以近

似作为常数,积分上式,得: C T R H p +??- =1 ln m vap 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为vap m H R ?- ,由斜率可求算液体的vap m H ?。 三、仪器、试剂 蒸气压测定装置 1套 循环式真空泵 1台 精密数字压力计 1台 数字控温仪 1只 无水乙醇(分析纯) 四、实验步骤 1.读取室内大气压 2.安装仪器:将待测液体(本实验是无水乙醇)装入平衡管,之后将平衡管安装固定。 3.抽真空、系统检漏 4排气体:先设定温度为20℃,之后将进气阀打开,调压阀关闭,稳定后,关闭进气阀,置零,打开冷却水,同时打开真空泵和调压阀(此时调压阀较大)。抽气减压至压力计显示压差为-80kpa 左右时,将调压阀调小。待抽气减压至压力计显示压差为-97kpa 左右,保持煮沸3-5min ,关闭真空泵。 4.测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压:当温度保持20o c 不变时,调节进 气阀使液面趋于等高。当液面等高时,关闭进气阀,记录压力表值。之后重新设置温度,重复操作。 5.测量温度 分别测定在26℃,31℃,36℃,41℃,46℃,51℃,56℃,61℃,66℃,71℃,76℃时的饱和蒸汽压。 6.实验结束,整理仪器 五、文献值 无水乙醇在标准压力下的沸点为℃,标准摩尔气化热为 KJ/mol 。 六、数据记录与数据处理 温度/K 压强/KPa P*/KPa 1/T lnP* 299 304 309

实验二 纯液体饱和蒸气压的测定

实验二 纯液体饱和蒸气压的测定 【目的要求】 1. 用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气压。 2. 了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系。克劳修斯-克拉贝龙(Clausius-Clapeyron)方程式的意义,并学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。 【预习要求】 1. 掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法。 2. 了解真空泵、恒温槽、气压计的使用及注意事项。 3. 掌握水银温度计的露茎校正方法。 【实验原理】 在通常温度下(距离临界温度较远时),纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称为蒸气压。蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。 液体的蒸气压随温度而变化,温度升高时,蒸气压增大;温度降低时,蒸气压降低,这主要与分子的动能有关。当蒸气压等于外界压力时,液体便沸腾,此时的温度称为沸点,外压不同时,液体沸点将相应改变,当外压为p?(101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。 液体的饱和蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示: 2 ln vap m H d p dT RT ?= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。 假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: 1 ln vap m H p C R T ?=- + (2) 其中C 为积分常数。由此式可以看出,以lnp 对 1 T 作图,应为一直线,直线的斜率为vap m H R ?- ,由斜率可求算液体的Δvap H m 。 测定液体饱和蒸气压的方法很多。本实验采用静态法,是指在某一温度下,直接测量饱和蒸气压,此法一般适用于蒸气压比较大的液体。实验所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置,如图2-1所示。 平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。平衡管上接一冷凝管5,以橡皮管与压力计相连。A 内装待测液体,当A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸气,而B 管与C 管的液面处于同一水平时,则表示B 管液面上的(即A 球液面上的蒸气压)与加在C 管液面上的外压相等。此时,体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。用当时的大气压减去压力计两水银面的高度差,即为该温度下液体的饱和蒸气压。 用静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压的实验方法,有升温法和降温法二种。

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