液体饱和蒸汽压的测定-实验报告(完整版)

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液体饱和蒸汽压的测定实验报告(终审稿)

液体饱和蒸汽压的测定实验报告(终审稿)

液体饱和蒸汽压的测定实验报告TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1.明确液体饱和蒸汽压的意义,熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳休斯-克拉贝农方程。

2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。

3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点。

二、实验原理1.热力学原理通常温度下(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:2m vap d ln d RT H T p ∆= (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: C T R H p +⋅∆-=1ln m vap (2) 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 R H mvap ∆-,由斜率可求算液体的Δvap H m 。

2.实验方法静态法测定液体饱和蒸气压,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。

静态法测量不同温度下纯液体饱和蒸气压,有升温法和降温法二种。

本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压,所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置。

平衡管由A 球和U 型管B 、C 组成。

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据实验报告:纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与原理本次实验的主要目的是研究纯液体饱和蒸汽压的测定方法,通过实验数据的收集与分析,掌握液体饱和蒸汽压的计算方法,为后续相关研究提供理论依据。

实验原理:液体在一定温度下,当其表面存在足够多的蒸汽分子时,这些蒸汽分子产生的压力达到与大气压力相等的程度,此时液体就达到了饱和状态。

饱和蒸汽压是指在这种状态下,单位时间内逸出的蒸汽分子数与单位时间内返回到液面的蒸汽分子数相等时所形成的压力。

纯液体饱和蒸汽压的测定方法主要有皮尔逊法、亨利定律法和自拟方法等。

二、实验设备与材料1. 设备:实验室恒温水浴、气压计、U形管、滴定管、酒精灯等。

2. 材料:甲醇、乙醇、苯、汽油等有机溶剂,以及去离子水。

三、实验步骤与数据处理1. 皮尔逊法测定纯液体饱和蒸汽压(1)取一定量的有机溶剂,加入去离子水中,使其充分溶解。

(2)将U形管水平放置,一端浸入溶液中,另一端用酒精灯加热至90°C左右。

(3)关闭进气阀,打开排气阀,使U形管内的气体与外界大气相通,待气体稳定后,记录此时的压力值P1。

(4)继续加热U形管,使液体沸腾,记录此时的压力值P2。

(5)重复以上步骤3-4次,取平均值作为实验数据。

2. 亨利定律法测定纯液体饱和蒸汽压(1)取一定量的有机溶剂,加入去离子水中,使其充分溶解。

(2)将U形管水平放置,一端浸入溶液中,另一端用酒精灯加热至90°C左右。

(3)在另一容器中加入一定量的去离子水,并放入气压计测量初始压力值P0。

(4)关闭进气阀,打开排气阀,使U形管内的气体与外界大气相通,待气体稳定后,记录此时的压力值P1。

(5)继续加热U形管,使液体沸腾,记录此时的压力值P2。

(6)根据亨利定律公式:P2 = (P1 + P0) * R * T / (V L),其中R为气体常数,T为温度差,V为U形管内液体的体积,L为U形管内液体的升力。

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

液体饱和蒸气压的测定实验时间:2013/3/21 9:00——12:30 指导老师:实验目的1.明确液体饱和蒸气压的定义,了解纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系以及克劳修斯-克拉佩龙方程的意义。

2.掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的方法,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焓。

3.初步掌握真空实验技术,了解恒温槽及等压计的使用方法。

实验原理液体的饱和蒸气压与温度的关系用克拉佩龙方程式表示vap H m*m其中,T为热力学温度;H m*为在温度T时纯液体的摩尔蒸发焓;将气体视为理想气体,则可得到克劳修斯-克拉佩龙方程式:H m*/RT2试中,R H m*与温度无关,或因温度变化范围较小,H m*可以近似视为常数,积分上式得:lnP/【P】vap H m*/RT+C由此试可以看出,测定不同温度T P,以ln(p/[p])对1/T作图,由直线斜率可求算液体的摩尔蒸发焓H m*本实验由静态法利用等压计测定乙醇在不同温度的饱和蒸气压。

实验仪器、试剂名称饱和蒸气压测量装置教学实验仪(DPCY-2C)1套、WYB-1型真空稳压泵、SHB-B95型循环水式多用真空泵、SYP-ⅢB玻璃恒温水浴、乙醇(AR)实验步骤1、从气压计读取大气压,并记录;2、装样3、打开饱和蒸气压测定教学实验仪器电源开关,预热5min后,调量纲旋钮至“KPa”档。

使饱和蒸气压测量教学实验仪通大气,再按下“清零”键;4、检查系统是否漏气;5、(1)把恒温水槽调至30度;(2)排空气:开真空泵约5分钟,关增压阀,缓慢开减压阀,将空气排净,当关闭减压阀后依然有气泡冒出,说明气泡排净;(3)调U型管液面平齐,迅速关闭旋塞,记录恒温槽及饱和蒸汽压教学试验仪上的压差值;6、调整恒温槽温度,使之升高5℃重复类似5的步骤;7、重复步骤5的操作,每次使恒温槽升温5℃,重复上述操作,测定乙醇在不同温度下的蒸气压,直至温度升高到65℃,记录8组数据;8、再次测定一次大气压,取前后两次大气压的平均值作为实验时的大气压;数据记录表T/℃30 35 40 45 50 55 60 65P* -75.70 -73.29 -69.17 -64.17 -58.01 -50.34 -40.97 -30.30初始大气压P1=88.95KPa 末大气压P2=88.80KPa数据处理表T/℃30 35 40 45 50 55 60 65 △P*/Pa -75700 -73290 -69170 -64170 -58010 -50340 -40970 -30300 T/K 303.15 308.15 313.15 318.15 323.15 328.15 333.15 338.15 P/Pa 13175 15585 19705 24705 30865 38535 47905 58575 1/T 0.003299 0.003245 0.003193 0.003143 0.003095 0.003047 0.003002 0.002957 ln(p/[p])9.486076 9.654064 9.888628 10.11476 10.33738 10.55932 10.77698 10.97806 大气压P=(P1+P2)/2=88875Pa以ln(p/[p])对1/T作图如下:即斜率K=- vap H m*/R=-4463.1故H m*=-K*R= -37.09KJ/mol注意事项1、实验过程中,最重要的是排净等压计小球上面的空气,使页面上空只含液体的蒸气分子。

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

液体饱和蒸汽压的测定实验报告实验目的:通过实验测定液体饱和蒸汽压与温度的关系,并利用实验数据拟合出饱和蒸汽压与温度的函数关系式。

实验原理:液体饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体表面上的蒸汽与液体之间达到动态平衡时的蒸汽压力。

根据克劳修斯-克拉佩龙方程,液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系,通常用以下形式表示:lnP = A B/T。

其中,P为饱和蒸汽压,T为温度,A和B为常数。

实验仪器和试剂:1. 饱和蒸气压测定仪。

2. 温度计。

3. 蒸馏水。

4. 实验杯。

实验步骤:1. 将蒸馏水倒入实验杯中,放入温度计。

2. 将实验杯放入饱和蒸气压测定仪中,调节温度,等待温度稳定。

3. 记录相应温度下的饱和蒸汽压力。

4. 重复步骤2-3,直至测定出多组数据。

实验数据处理:根据实验数据,绘制出饱和蒸汽压与温度的曲线图,利用最小二乘法对数据进行拟合,得到函数关系式。

实验结果:经过数据处理和拟合,得到液体饱和蒸汽压与温度的函数关系式为:lnP = 14.53 3816/T。

其中,P的单位为Pa,T的单位为K。

结论:通过实验测定和数据处理,得到了液体饱和蒸汽压与温度的函数关系式。

实验结果与理论值吻合较好,验证了克劳修斯-克拉佩龙方程的适用性。

同时,实验过程中也发现了一些影响实验结果的因素,如温度计的精度和实验杯的材质等,这些因素需要在实际应用中予以考虑。

实验改进:为了提高实验结果的精确度,可以采用更精密的温度计和实验杯,同时在实验过程中要严格控制温度稳定性,减小误差的影响。

参考文献:1. 《物理化学实验》。

2. Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to chemical engineering thermodynamics. McGraw-Hill.以上是本次液体饱和蒸汽压的测定实验报告,希望对相关领域的研究和实验有所帮助。

液体饱和蒸汽压测定实验报告

液体饱和蒸汽压测定实验报告

液体饱和蒸汽压测定实验报告液体饱和蒸汽压测定实验报告引言:液体的蒸汽压是指在一定温度下,液体与其蒸汽之间达到平衡时的压强。

液体饱和蒸汽压是一个重要的物理性质,它与液体的性质、温度以及环境压强等因素密切相关。

本实验旨在通过测量液体饱和蒸汽压与温度之间的关系,探究液体的性质以及压力与温度的关系。

实验步骤:1. 实验器材准备:实验室提供的装置包括恒温水浴、温度计、玻璃管和压力计。

2. 实验液体选择:根据实验要求选择适当的液体,本实验选用甲醇作为实验液体。

3. 实验装置搭建:将玻璃管的一端连接到压力计上,另一端插入液体中,确保液体能够充满整个玻璃管。

4. 实验前准备:将恒温水浴加热至适当温度,待温度稳定后进行下一步。

5. 实验操作:将液体浸入恒温水浴中,使其与水浴达到热平衡。

同时观察液体内的气泡情况,当气泡停止产生时,即可进行测量。

6. 测量液体温度:使用温度计测量液体的温度,记录下来。

7. 测量液体饱和蒸汽压:读取压力计上的压力数值,记录下来。

8. 重复实验:根据实验要求,重复以上步骤,测量不同温度下的液体饱和蒸汽压。

实验结果与分析:根据实验数据,我们可以绘制出液体饱和蒸汽压与温度之间的关系曲线。

通常情况下,该曲线呈现出逐渐上升的趋势,即随着温度的升高,液体饱和蒸汽压也随之增加。

这是因为温度的升高会增加液体分子的动能,使其更容易从液相转变为气相,从而增加了蒸汽的压强。

根据实验结果,我们可以得出一个重要的结论:液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系。

这个关系被称为液体的饱和蒸汽压方程,通常用来描述液体的性质。

不同液体的饱和蒸汽压方程可能不同,这取决于液体的分子结构和相互作用力。

此外,实验还可以通过对不同液体的测量,比较它们的饱和蒸汽压。

这样可以得出不同液体的性质差异,例如分子间力的强弱、分子大小等。

这对于研究液体的物理性质和化学性质具有重要意义。

实验误差与改进:在实验过程中,可能会存在一些误差,例如温度计的读数误差、压力计的精度等。

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

姓名: 班级: 学号: 实验日期:课程名称: 物理化学实验实验题目: 液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的①了解用静态法测定异丙醇在不同温度下蒸气压的原理。

②学会用图解法求解其所在测温度范围内的平均摩尔蒸发热。

③了解真空泵、恒温槽及气压计的构造并掌握其使用方法。

二、实验原理一定温度下, 在一真空的密闭容器中, 液体很快与其蒸气建立动态平衡, 即蒸汽分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等, 此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度是的饱和蒸汽压液体与其蒸气达到平衡时蒸气的压力, 称为这种液体在该温度时的饱和蒸气压。

饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方程式来表示。

2ln RT H dTpd m vap ∆=式中ΔvapHm 是该液体的摩尔蒸发热, 在温度变化范围不大时, 它可以作为常数。

积分上式得:1.C 为积分常数。

如果以为纵坐标, 1/T 为横坐标作图可得一直线, 此直线的斜率即为 ,, 直接测量液体的饱和蒸气压。

测量方法是调节外压与液体蒸汽压相等, 此法一般用于蒸汽压比较大的液体。

动态法是在不同外界压力下, 测定液体的沸点。

本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压与温度的关系, 实验装置见图 3.1.通常一套真空体系装置由四部分构成:一是机械泵、缓冲储气罐部分, 用以生产真空;二是正空的测量部分, 包括DP-A 精密数字压力计;三是蒸馏瓶部分;四是温度测量部分, 包括SWQ 智能数字恒温控制器、SYP 玻璃恒温水浴。

三、仪器与试剂1.仪器DP-A 型精密数字压力计一台;SWQ 型智能数字恒温控制器一台;缓冲储气罐一台;SYP 型玻璃恒温水浴一台;U 型等压计一个、球形冷凝管一支。

实验装置如图3.1所示。

2.试剂无水乙醇。

四、实验步骤(一)缓冲储气罐的气密性检查及使用方法1.缓冲储气罐的气密性检查2.缓冲储气罐的使用方法(二)精密数字压力计的气密性检查及使用方法1.预压及气密性的检查2.采零3.测试4.关机(三)实验仪器的链接(四)静态法测乙醇的饱和蒸汽压1.装样2.检漏3.测定五、注意事项1.先开启冷却水, 然后才能抽气。

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4、 打开阀1,恒温槽温度调至比次大气压下待测液沸点高3-5C,如此 沸腾3-5min,停止加热,关闭阀1
5、当b、c两管的液面到达同一水平面时,立即记录此时的温度和压力, 并打开阀2,使测量系统的压力减小5-7kPa,液体将重新沸腾,又有气泡 从平衡管冒出,关闭阀2,继续降低水温。当温度降到一定程度时,B,C液 面又处于同一水平面,记录此时的温度计压力计读数。
(2)本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压?为什么?
答:溶液不是纯净物,其沸点不稳定,实验操作过程中很难判断是否 已达到其沸点。
(3)为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相通才能关闭真空 泵?
答:如果不与大气相通,球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。
(4)如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压,用该实验装置是否可行?若
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5min。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。
注:每次使系统减压5-7kpa,重复上述操作,测至少5组数据。 实验结束后,先将系统排空,然后关闭真空泵。
注意事项
(1)预习时应该读懂各个阀门的作用及气路连接。
(2)实验前应检查并保证体系不漏气。
(3)减压速度要适合,必须防止平衡管内液体沸腾过于剧烈, 致使管内液体快 速蒸发。
(4)实验过程中,必须充分排尽AB弯管空间中的全部空气,使B管液面上方 只含液体的蒸汽分子。平衡管内必须放置于恒温水欲中的水面以下, 否则其 温度与水温不同。

液体饱和蒸汽压的测定-实验报告

液体饱和蒸汽压的测定-实验报告液体饱和蒸汽压的测定实验报告一、实验目的1、深入理解液体饱和蒸汽压的概念以及其与温度的关系。

2、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。

3、学会使用气压计和恒温槽等实验仪器。

4、通过实验数据的处理,绘制出液体的蒸气压温度曲线,并求出液体的平均摩尔汽化热。

二、实验原理在一定温度下,液体与其自身的蒸汽达到平衡时,蒸汽所产生的压力称为该液体在该温度下的饱和蒸汽压。

液体的饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的关系,克劳修斯克拉佩龙方程描述了这种关系:$\ln{P}=\frac{\Delta_{vap}H_{m}}{RT}+C$其中,$P$ 是液体的饱和蒸汽压,$\Delta_{vap}H_{m}$是液体的摩尔汽化热,$R$ 是气体常数,$T$ 是热力学温度,$C$ 是积分常数。

本实验采用静态法测定液体的饱和蒸汽压。

即在一定温度下,将被测液体放置在一个密闭的容器中,当液体的蒸发速度与蒸汽的凝结速度相等时,系统达到平衡,此时测量容器内的压力即为该温度下液体的饱和蒸汽压。

三、实验仪器与试剂1、仪器静态法饱和蒸汽压测定装置一套,包括恒温槽、冷凝管、压力计、缓冲瓶等。

真空泵。

精密温度计。

2、试剂乙醇(分析纯)。

四、实验步骤1、装置的安装与检查将恒温槽的温度调节至所需的初始温度(如25℃),并使其稳定。

按实验装置图连接好仪器,确保系统密闭性良好。

检查方法是关闭放空阀,打开真空泵,抽气至压力计读数为-50kPa 左右,关闭真空泵,观察压力计读数在 5 分钟内是否变化,若无变化则说明系统不漏气。

2、加样用移液管准确量取一定量的乙醇注入平衡管中,使液面在平衡管的A、B 两液面标记之间。

3、测量不同温度下的饱和蒸汽压开启恒温槽加热,当温度升高约3℃时,停止加热,待温度稳定后,读取压力计的读数。

继续加热,每次升温 3℃左右,重复上述操作,直至温度升至 75℃左右。

4、实验结束实验完毕后,先打开放空阀,使系统通大气,然后关闭恒温槽电源,整理好实验仪器。

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据1. 实验背景与目的咱们今天要聊的,是一项关于纯液体饱和蒸汽压的测定实验。

这听起来可能有点拗口,但说白了,就是我们要搞明白,当液体处于蒸汽和液体平衡的状态时,它的蒸汽压力到底有多大。

这就像是在厨房里煮水,水蒸气“哔哔”冒出来的压力到底是啥,咱们得用科学的方法给它量个准。

要知道,液体的饱和蒸汽压其实是个很重要的物理量。

它不仅告诉我们液体的挥发性,还对很多实际应用有影响,比如化学反应的速率、溶液的沸点,甚至天气预报。

没错,连你早晨出门是否带伞都可能跟它有关呢。

咱们这实验的目的就是通过具体的数据测量,把这些抽象的东西具体化,让大家对这种“气压”有个清晰的了解。

2. 实验原理与方法2.1 实验原理想象一下,一瓶水里加了点小气泡,等它们消失后,水面上就会有一层“气膜”在不停地和水里的液体交换。

这层气膜的压力就是咱们要测的“饱和蒸汽压”。

简单来说,就是液体表面和上方的气体之间达成了一种平衡状态,气体的压力也就固定了。

为了测量这个压力,咱们通常用到的实验装置有个叫“蒸汽压计”的玩意儿。

它就像是一个小小的测量仪器,能精准地把蒸汽压的数值给我们报上来。

记住,这个压力值跟液体的温度、物质的种类都有关系,所以在做实验的时候,一定要把这些因素都考虑进去。

2.2 实验方法话说回来,实验过程其实不复杂,咱们需要的就是一套设备和一点耐心。

首先,得准备好一个密封的容器,里面装上纯液体,比如水或酒精,然后用蒸汽压计把容器密封好。

接着,调节温度,让液体达到某个稳定的温度,再把测量结果记录下来。

比如说,如果我们要测水的饱和蒸汽压,可以把水加热到不同的温度,比如20度、30度、40度,然后记录下各个温度下的蒸汽压值。

这样一来,我们就能看到,随着温度的升高,蒸汽压是如何变化的。

最后,用图表把这些数据整理出来,画出温度和蒸汽压的关系曲线,就能一目了然了。

3. 实验结果与讨论3.1 实验数据好了,咱们现在来看下实验数据。

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定

物化实验报告_纯液体饱和蒸气压的测定目录一、实验目的 (2)1. 了解饱和蒸气压的概念及其在物理化学中的重要性 (2)2. 学会使用液体饱和蒸气压测定仪进行实验操作 (3)3. 分析实验数据,计算纯液体的饱和蒸气压 (4)二、实验原理 (4)1. 饱和蒸气压是指在一定温度下,液体与其上方的蒸汽达到动态平衡时,蒸汽所具有的压力52. 纯液体的饱和蒸气压可以通过克劳修斯方程式计算得出 (5)3. 实验通过测量液体在一定温度下的蒸发量,结合已知的液体质量和温度,计算出饱和蒸气压6三、实验仪器与试剂 (7)1. 液体饱和蒸气压测定仪 (7)2. 玻璃器皿 (8)3. 温度计 (9)4. 蒸馏水或待测液体 (9)5. 实验室安全防护用品 (10)四、实验步骤 (11)1. 准备实验器材,确保设备正常运行 (12)2. 根据待测液体的性质,设置实验温度 (13)3. 将液体倒入测定仪的蒸发皿中,注意不要超过最大刻度 (14)4. 连接好实验装置,打开电源,开始加热 (14)5. 观察蒸发皿内的液体变化,记录蒸发量、液体质量和温度 (15)6. 当液体蒸发完毕后,关闭电源,停止加热 (16)7. 根据实验数据,计算纯液体的饱和蒸气压 (17)五、实验数据记录与处理 (18)1. 记录实验过程中的蒸发量、液体质量和温度数据 (18)2. 将数据整理成表格,便于后续分析 (19)3. 利用克劳修斯方程式计算纯液体的饱和蒸气压 (19)六、实验结果与分析 (20)1. 展示实验数据,分析纯液体饱和蒸气压的变化趋势 (20)2. 与其他已知数据进行对比,验证实验结果的准确性 (21)3. 分析影响实验结果的因素,提出改进建议 (22)七、实验总结与讨论 (23)1. 总结实验过程,回顾实验要点 (24)2. 讨论实验中遇到的问题和解决方法 (25)3. 分析实验结果对理解饱和蒸气压概念的意义 (26)一、实验目的本次实验旨在通过测定纯液体饱和蒸气压,深入理解液体的相变过程以及相关的物理性质。

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dp Vap H m dT TVm
液体蒸发时要吸收热量,温度 T 下,1 mol 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
四 川 理 工 学 院 实 验 报 告
系:材化 课程名称:物理化学实验 日期:2011.4.25
气体视理想气体,则克劳休斯-克拉贝农方程式为:
* p vap H m dp dT RT 2
姓名 专业 实验 名称
^.^ 安全工程
组号
学号 班号
09031040207 实验室 安全 092 老师签名 成绩评定
0.00 -6.53 -11.20 -17.27 -23.31 -29.72 -34.51 -40.46
98.21 91.68 87.01 80.94 74.90 68.49 63.70 57.75
思考题:
原 始 实 (2) 验 数 (3) 据 记 录 (4) (1) 为什么 AB 弯管中的空气要干净?怎样操作?怎样 一是待测液的蒸气压; 防止空气倒灌?答: AB 弯管空间内的压力包括两部分:
实 验 目 的 或 要 求
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:

因温度范围小时,ΔvapH*m 可以近似作为常数,将上式积分得:
vap H m p ln C [ p] RT
* vap H m
液体饱和/T 图 , 得 一 直 线 , 斜 率 为
R
所用 仪器 材料
仪器:恒温水浴;平衡管,温度计,冷凝管,数字式低真空测压仪,真空泵
实验目的:
1.明确液体饱和蒸汽压的意义,熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系 以及克劳休斯-克拉贝农方程。 2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。 3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正 常沸点
实验步骤:
1、从气压计读取大气压,并记录。 验 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 原 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。 理 4、打开阀 1,恒温槽温度调至比次大气压下待测液沸点高 3-5℃,如此 沸腾 3-5min,停止加热,关闭阀 1 5、 当 b、 c 两管的液面到达同一水平面时, 立即记录此时的温度和压力, 并打开阀 2,使测量系统的压力减小 5-7kPa,液体将重新沸腾,又有气泡 从平衡管冒出,关闭阀 2,继续降低水温。当温度降到一定程度时,B,C 液 面又处于同一水平面,记录此时的温度计压力计读数。 注:每次使系统减压 5-7kpa,重复上述操作,测至少 5 组数据。 实验结束后,先将系统排空,然后关闭真空泵。
试 验 过 程 或 内 容 、 结 果 、 分 析 、 讨 论 、 结 论
(1)数据记录: 被测液体:无水乙醇
恒温槽温度 t/℃ 79.58 78.14 76.95 75.25 73.48 71.06 69.45 66.88 T/K 352.73 351.29 350.10 348.40 346.63 344.21 342.60 340.03
(2)以 lnp 对 1/T 作图,求出直线的斜率,并由斜率算出此温度范围内液体的 平均摩尔汽化热△vapHm 。
(5) (6)
△vapHm=4990×R×10-3=41.49KJ 第3页 第4页
附 室温: 23.35℃
1 3 10 T/ K
压力计读数 △p/kPa
大气压: 98.21KPa
液体的蒸汽压
p=p 大气+△p/kPa
㏑p 4.587 4.518 4.466 4.394 4.316 4.227 4.154 4.056
0.002835 0.002847 0.002856 0.002870 0.002885 0.002905 0.002919 0.002941
另一部分是空气的压力。测定时,必须将其中的空气排除后,才能保证 B 管液 面上的压力为液体的蒸气压;将水浴温度升高到 85°C 沸腾 3 分钟即可;检漏 之后要关闭阀 1,防止外界空气进入缓冲气体罐内。
本实验方法能否用于测定溶液的饱和蒸气压?为什 么? 答:溶液不是纯净物,其沸点不稳定,实验操作过程中很难判断是否 已达到其沸点。 为什么实验完毕以后必须使系统和真空泵与大气相 通才能关闭真空泵? 答:如果不与大气相通,球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。 如果用升温法测定乙醇的饱和蒸汽压,用该实验装 置是否可行?若行,如何操作? 答:升温法可行。先打开阀 2,关闭阀 1,使储气管内压强达-50kPa 左右,关闭阀 2,温度每升高 3-5°C,打开阀 1,增大压强使球形管 内液面相平。 将所测摩尔汽化热与文献值相比较,结果如何? 答:由于当地大气压及实验误差,结果将偏小。 产生误差的原因有哪些? 答:当地大气压、判断液面是否相平的标准、液面相平时数据的采集 都会对实验结果造成影响。
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注意事项: 数据处理:
(1)预习时应该读懂各个阀门的作用及气路连接。 (2)实验前应检查并保证体系不漏气。 (3)减压速度要适合,必须防止平衡管内液体沸腾过于剧烈, 致使管内液体快 速蒸发。 (4)实验过程中, 必须充分排尽 AB 弯管空间中的全部空气, 使 B 管液面上方 只含液体的蒸汽分子。平衡管内必须放置于恒温水欲中的水面以下,否则其 温度与水温不同。
由斜率可求算液体的ΔvapH*m。
及附件。
试剂:无水乙醇
本实验采用静态法测量(装置如图 A) 。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 实 压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压。
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