大学物理化学实验报告---液体饱和蒸汽压的测定

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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

液体饱与蒸汽压的测定一、实验目的1、明确液体饱与蒸汽压的意义,熟悉纯液体的饱与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与蒸汽压的原理。

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与蒸气压,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。

液体的饱与蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:2mvap 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 TR H p +⋅∆-=1ln m vap (2)其中C 为积分常数。

由此式可以瞧出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 RH 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与蒸气压,就是指在某一温度下,直接测量饱与蒸气压,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与蒸气压,有升温法与降温法二种。

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

平衡管由A 球与U 型管B 、C 组成。

平衡管上接一冷凝管,以橡皮管与压力计相连。

A 内装待测液体,当A 球的液面上纯粹就是待测液体的蒸气,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。

4纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告

4纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告

4纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告测定纯液体饱和蒸汽压实验报告
实验目的:
本实验是为了测定纯液体的饱和蒸汽压,并分析结果得出不同温度下的汽油饱和蒸汽压的特性,从而获得不同温度下汽油的饱和汽油蒸汽压。

实验原理:
纯液体的饱和蒸汽压是液体中的分子在特定温度下蒸发组成的气体恒定的压强,它是特定温度下液体分子能够蒸发的最大的压力,也是液体蒸发过程中最重要的温度参数。

只有当液体的压力高于此压力时,液体分子才能持续蒸发,从而保持气体浓度和压强的恒定。

因此,测定纯液体饱和蒸汽压有重要意义。

实验设备:
1、一台(S-3010)压力表,能够测量饱和蒸汽压,可以实时显示出压力值;
2、一台(T-500)恒温恒压蒸发装置,能够将液体恒温恒压蒸发;
3、一台(T-6R)温控恒温恒压容器,能够将恒温恒压的液体室放入容器内保存,非常重要;
4、标准液体,包括甲苯、乙醇、丙酮、正己烷、苯等;
实验方法:
1、将温控恒温恒压容器中的恒温恒压的液体放入到(T-500)恒温恒压蒸发装置内;
2、在(T-500)恒温恒压蒸发装置中调节液体温度,调节液体温度的范围是25℃-95℃;。

物化实验报告_液体饱和蒸气压的测定

物化实验报告_液体饱和蒸气压的测定

实验4 液体饱和蒸气压的测定丛乐2005011007 生51实验日期:2007年11月24日星期六提交报告日期:2007年12月8日星期六助教老师:叶逢春1 引言1.1实验目的1.运用克劳修斯-克拉贝龙方程,求出所测温度范围内平均摩尔气化焓及正常沸点。

2.掌握测定饱和蒸汽压的方法。

1.2 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1摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

液体的蒸气压与液体的本性及温度等因素有关。

随温度不同而变化,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pø(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(Clausius)-克拉贝龙(Clapeyron)方程式表示: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,或因温度变化范围较小,Δvap H m可以近似作为常数,积分上式,得:Aln p BT=-+或Aln p BT=-+vap mH Rm ∆=-式中:B——积分常数。

从上式可知:若将ln p 对1/T 作图应得一直线,斜率m=vap m -A H /R =-∆由此可得 vap m H Rm ∆=-,同时从图上可求出标准压力时的正常沸点。

2 实验操作2.1 实验药品、仪器型号及测试装置示意图1.仪器等压管1支、稳压瓶1个、负压瓶1个、恒温槽1套、冷凝管1个、真空泵1台、自耦调压变压器1台(TDG1/250型)、搅拌器1个、压力计1台(LZ-PI 型)、温度测量控制仪1台(CK-1B 型)。

2.药品无水乙醇(分析纯;20℃时密度:0.789-0.791g/ml ;M r =46.07)2.2 实验条件 表1 实验条件记录实验前温度(℃) 实验前大气压(kPa ) 实验前空气湿度15.8 102.59 35%2.3 实验操作步骤及方法要点1. 装置与装样按图1安装好整套装置,并把乙醇装入等压管中,使液面在等压管的三分之二处。

液体饱和蒸汽压测定

液体饱和蒸汽压测定

实验一液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1.掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。

学会由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。

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。

3.了解真空泵、恒温槽及气压计的使用及注意事项。

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:(1)式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定ΔvapHm与温度无关,或因温度范围较小,ΔvapHm可以近似作为常数,积分上式,得:(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,由斜率可求算液体的ΔvapHm。

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,如图2-3-1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,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。

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
实验一
实验目的:
本实验旨在使用气体计/沸点仪测量液体饱和蒸汽压(SVP),比较实验室和理论值,了解液体沸点的变化会如何影响SVP。

实验原理:
液体饱和蒸汽压(SVP)是液体/蒸汽体系中液体和蒸汽的均衡温度,给定温度下,系统的饱和蒸汽压由系统中液体的饱和蒸汽压和系统中蒸汽的饱和蒸汽压的和求得。

它可以被定义为液体中蒸汽分子的力学平衡的作用,即根据热力学等式,在给定的温度条件下液体和蒸汽的压强相等。

实验材料:
1.烧杯
2.液体样品
3.气体计/沸点仪
实验步骤:
(1)将烧杯放置在气体计/沸点仪上,将液体样品加入烧杯,确保液体样品的温度不低于室温;
(2)将气体计/沸点仪设置为手动模式,调节温度至与室温相当的温度;
(3)将气体计/沸点仪的温度慢慢调节,观察液体样品是否有沸腾的现象,当液体样品沸腾时,检测气体计/沸点仪的读数,确定其对应的饱和蒸汽压;
(4)重复以上步骤,用不同的温度设置测量液体饱和蒸汽压;。

实验二 液体饱和蒸汽压的测定

实验二 液体饱和蒸汽压的测定

实验二液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与要求:对液体饱和蒸汽压与温度的关系作实验上的研究。

根据建立起的经验方程式,求算液体的平均摩尔汽化热。

二、预习要求:1、明确蒸气压、正常沸点、沸腾温度的含义;了解动态法测定蒸气压的基本原理。

2、了解真空泵、气压计的使用及注意事项。

3、了解如何检漏及实验操作时抽气、放气的控制。

三、实验原理:在封闭体系中,液体很快和它的蒸汽达到平衡。

这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。

蒸发一摩尔液体需要吸收的热量,即为该温度下液体的摩尔汽化热。

它们的关系可用克拉贝龙~克劳修斯方程表示:(2-1)D H:摩尔汽化热(J·mol-1) R:气体常数(8.314J·mol-1·K-1)若温度改变的区间不大,D H可视为为常数(实际上D H与温度有关)。

积分上式得:(2-2)或 (2-3)常数,。

(3)式表明与有线性关系。

作图可得一直线,斜率为-B。

因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热D H。

(2-4)当外压为101.325kPa(760mmHg)时,液体的蒸汽压与外压相等时的温度称为液体的正常沸点。

在图上,也可以求出液体的正常沸点。

液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种:1、静态法:在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。

2、动态法:在不同外部压力下测定液体的沸点。

3、饱和气流法:在液体表面上通过干燥的气流,调节气流速度,使之能被液体的蒸汽所饱和,然后进行气体分析,计算液体的蒸汽压。

本实验利用第二种方法。

此法基于在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。

只要测得在不同外压下的沸点,也就测得在这一温度下的饱和蒸汽压。

四、仪器和药品:液体饱和蒸汽测定仪1套抽气泵1台福廷式压力计1支加热电炉1个搅拌马达1台1/10°C温度计2支五、装置简介:图2--1中,平衡管由三个相连通的玻璃球构成,顶部与冷凝管相连。

冷凝管与U形压力计6和缓冲瓶7相接。

在缓冲瓶7和安全瓶11之间,接一活塞9,用来调节测量体系的压力。

物理化学实验报告-液体饱和蒸汽压的测定

物理化学实验报告-液体饱和蒸汽压的测定

物理化学实验报告-液体饱和蒸汽压的测定实验二液体饱和蒸汽压的测定摘要:本实验采取动态法,通过测定在不同外部压力下水的沸点来确定不同温度条件下水的饱和蒸汽压同温度的关系。

根据实验结果对克拉贝龙―克劳修斯方程进行了验证,并由此方程计算出纯水的平均摩尔汽化热。

关键词:沸点饱和蒸汽压摩尔汽化热克拉贝龙―克劳修斯方程Experiment No.2: The Determination of SaturatedVapor Pressure of the LiquidAbstract: In this experiment, we determined the boiling point of purewater under different exterior pressures in order to make sure therelationship of saturated vapor pressures and temperature, by using ‘Dyn amic Method’. According to the result, we validate Clapeyron-Clausuis Equation,and then calculated the molar heat of vaporization of pure water.Key words: Saturated vapor pressure Molar heat of vaporizationClausius-Clapeyron Equation Boiling point第 1 页共 11 页物理化学实验报告NO.2 PB07007303王璐1. 前言在封闭体系中,当液相的蒸发速度与相应气相的凝聚速度相等时,体系达到动态平衡,此时的蒸气压为该温度下的饱和蒸气压,液体的饱和蒸气压等于外压时的温度为液体的沸点,因此沸点是随外压变化的,当外压为101325Pa时,称之为正常沸点。

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告

纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告一、实验目的1、明确纯液体饱和蒸汽压的定义及其与温度的关系。

2、掌握静态法测定纯液体饱和蒸汽压的原理和方法。

3、学会使用数字压力计和恒温水浴等实验仪器。

4、通过实验数据处理,绘制纯液体饱和蒸汽压与温度的关系曲线,并计算出被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热。

二、实验原理在一定温度下,纯液体与其蒸汽达到平衡时的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。

饱和蒸汽压与温度之间存在一定的关系,克劳修斯克拉佩龙方程给出了它们之间的定量关系:\\ln\frac{P}{P_0} =\frac{\Delta H_{vap}}{R}\left(\frac{1}{T} \frac{1}{T_0}\right)\其中,\(P\)为温度\(T\)时液体的饱和蒸汽压,\(P_0\)为温度\(T_0\)时液体的饱和蒸汽压,\(\Delta H_{vap}\)为液体的摩尔汽化热,\(R\)为摩尔气体常数。

本实验采用静态法测定纯液体的饱和蒸汽压。

即在一定温度下,将被测液体置于一密闭容器中,待液体与其蒸汽达到平衡后,测定此时的蒸汽压力。

通过改变温度,测量不同温度下的饱和蒸汽压,从而绘制出饱和蒸汽压与温度的关系曲线。

三、实验仪器与试剂1、仪器饱和蒸汽压测定装置一套,包括恒温水浴、数字压力计、平衡管等。

真空泵及连接装置。

放大镜。

2、试剂去离子水。

四、实验步骤1、装置安装将平衡管、数字压力计、恒温水浴等按要求连接好。

检查装置的气密性,确保系统无漏气现象。

2、装样取下平衡管,加入适量去离子水,使液面在平衡管的 U 形管内高度适中。

重新安装好平衡管。

3、排除系统中的空气打开真空泵,抽气至数字压力计显示的压力较低时,关闭真空泵和抽气阀。

4、测定不同温度下的饱和蒸汽压设定恒温水浴的温度,待温度稳定后,读取数字压力计的示数,即为该温度下的饱和蒸汽压。

依次升高恒温水浴的温度,重复上述测量步骤,记录不同温度下的饱和蒸汽压数据。

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纯液体饱和蒸汽压的测量
目的要求
一、
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。
二、
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。
三、
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。
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
(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
mvap
dlndRTHT

p


(1)

式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔
气化热。
假定ΔvapHm与温度无关,或因温度范围较小,ΔvapHm可以近似作为常数,
积分上式,得:

CTRHp1ln
mvap
(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 RHmvap,由斜率可求算液体的ΔvapHm。
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,如图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,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。

图1 液体饱和蒸气压测定装置图
1.恒温槽;2.冷凝管;3.压力计;4.缓冲瓶平衡阀;5. 平衡阀2(通大气用);6. 平
衡阀1(抽真空用);8平衡管

Ⅲ、仪器与试剂
DP-A精密数字压力计,SYP-Ⅲ玻璃恒温水浴,液体饱和蒸气压测定装置,
旋片式真空泵,环己烷。

Ⅳ、实验步骤
1、准备工作。接通冷却水。认识系统中各旋塞的作用。开启进气旋塞(逆时针
旋转“平衡阀2”)使系统与大气相通。读取大气压力p0,以后每半小时读
一次。
2、系统检漏。开启真空泵,2分钟后开启抽气旋塞(逆时针旋转“平衡阀门1”),
关闭进气旋塞(平衡阀门2),使系统减压至压力计读数约为-70 KPa,关闭
抽气旋塞(平衡阀门1)。系统若在5分钟之内压力计读数不变,则说明系
统不漏气。
3、打开玻璃恒温浴“加热器”开关,置于“强加热”、“慢搅拌”,同时接通
SWQP型数字控温仪的电源,显示屏的右下部得“置数”红灯亮,按动×10
和×1按钮,使“设定温度”至30.00℃按动“工作/置数”使水浴升温。
4、水浴温度升至30.00℃后加热方式改为“弱”,稳定三分钟,精确读取水浴
温度。缓慢旋转进气旋塞(平衡阀门2),使平衡管中二液面等高,读取DP-A
精密数字压力计和水浴的温度,记录。
5、分别测定35、40、45、50、55、60、65℃液体的饱和蒸气压。
6、实验完毕,断开电源、水源。

【注意事项】
 减压系统不能漏气,否则抽气时达不到本实验要求的真空度。
 抽气速度要合适,必须防止平衡管内液体沸腾过剧,致使B管内液体快
速蒸发。
 实验过程中,必须充分排除净AB弯管空间中全部空气,使B管液面上空
只含液体的蒸气分子。AB管必须放置于恒温水浴中的水面以下,否则其温度与
水浴温度不同。
 测定中,打开进空气活塞时,切不可太快,以免空气倒灌入AB弯管的空
间中。如果发生倒灌,则必须重新排除空气。

纯液体饱和蒸汽压的测量
实验者 赖思香 林晓倩
实验时间
室温 ℃
31.4
大气压/kpa 100.96 100.97 100.95 100.9
6
平均大气压/kPa 100.9
6
序号 1 2 3 4 5 6 7 8
水浴温
度℃ 40.01 44.99 50.00 52.98 55.99 58.02 60.03 61.98
压力差/kPa -75.99 -70.65 -64.47 -60.56 -55.83 -52.73 -49.18 -45.35
蒸汽压
P
/kPa
25.0 30.3 36.5 40.4 45.1 48.2 51.8 55.6

ln P 3.2177 3.4115 3.5970 3.6988 3.8095 3.8760 3.9470 4.0184
1/T*1000 3.193 3.143 3.094 3.066 3.038 3.019 3.001 2.983

直线斜率 -3.80236544
直线截距 15.36
相关系数 1.00
蒸发热
kJ/mol
31.6

正常沸
点℃ 80.8
实验结论:
本试验,初步掌握真空实验技术。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。利用图像斜率可得出纯液体的摩尔气化热。


指导教师批阅意见:

成绩评定:
指导教师签字:
年 月 日

备注:

注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整

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