饱和蒸气压的测定20150918
饱和蒸汽压的测定的实验报告

饱和蒸汽压的测定的实验报告实验名称:饱和蒸汽压的测定实验目的:测量不同温度下的饱和蒸汽压,探究其变化规律,了解水的蒸发过程。
实验原理:饱和蒸汽压是指液体蒸发到一定程度时,与外界保持动态平衡时的蒸汽压强度。
在一定温度下,液体与蒸汽之间的这种平衡成为饱和状态,此时液体内部还有未蒸发的分子,但是已经达到了与空气中水分子蒸发相等的蒸汽压强度。
饱和温度的升高会使液体内部更多分子脱离表面蒸发,从而使蒸汽压增大。
实验器材:烧杯、温度计、热水浴、挂钩、弹簧秤、水。
实验步骤:1、将烧杯中加满水后用挂钩扣到弹簧秤上,测量其质量并记录下来。
2、在热水浴中加热烧杯,记下开始加热时的温度,并持续加热直到水沸腾,此时温度保持不变,可用温度计测量并记录下来。
3、记下水沸腾时的弹簧秤读数,用其减去起始重量,即得水的蒸发量。
4、重复实验步骤1-3并记录不同温度下水的蒸发量和弹簧秤读数。
5、利用实验得到的数据,根据公式P = PP/P计算出不同温度下的饱和蒸汽压。
实验数据记录:温度/℃质量/g 弹簧秤读数/N 蒸发量/g 饱和蒸汽压/Pa20 100.2 0.22 0 030 100.2 0.26 0.7 105440 100.2 0.30 1.3 194650 100.2 0.33 2.1 313860 100.2 0.38 3.1 4641实验结果分析:根据实验结果,可得到以下结论:1、随着温度的升高,饱和蒸汽压不断增大,增长速度逐渐加快。
2、在30-60℃范围内,每10℃饱和蒸汽压的增长约为1000 Pa。
3、实验数据与理论曲线存在小差距,可归因于实际操作中可能存在的误差差异。
实验结论:本实验通过测量不同温度下水的蒸发量和弹簧秤读数,计算出了不同温度下水的饱和蒸汽压。
实验结果表明,随着温度的升高,饱和蒸汽压呈现增长趋势,增长速度逐渐加快。
同时,实验数据还与理论曲线存在差距,可对实际误差进行进一步研究。
饱和蒸汽压的测定的实验报告

饱和蒸汽压的测定的实验报告实验目的:本次实验旨在掌握测定饱和蒸汽压的方法,了解饱和蒸汽压与温度之间的关系,并熟悉实验仪器的使用。
实验原理:饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体与气体相平衡时所达到的气体压强。
根据克劳修斯-克拉佩龙方程式,饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系。
在实验中,可以通过测量液体表面上方所达到的气体压强来确定该液体在该温度下的饱和蒸汽压。
实验步骤:1. 将装有待测液体(如水)的烧杯放入恒温水槽中,并将恒温水槽加热至一定温度(如80℃)。
2. 将U型玻璃管插入待测液面上方,并用胶塞固定好。
3. 将U型玻璃管与压力计相连,使其形成一个封闭系统。
4. 观察并记录压力计指针所指示的气体压强值。
5. 逐步升高恒温水槽的温度,重复以上步骤,记录不同温度下压力计指针所指示的气体压强值。
6. 根据测得的数据,绘制出饱和蒸汽压与温度之间的函数关系图。
实验仪器:恒温水槽、烧杯、U型玻璃管、胶塞、压力计等。
实验结果:通过实验测量,我们得到了不同温度下液体的饱和蒸汽压值,并绘制出了饱和蒸汽压与温度之间的函数关系图。
在该图中,我们可以清晰地看到饱和蒸汽压随着温度的升高而逐渐增大,并呈现出一个近似于指数函数的趋势。
实验分析:通过实验结果可以发现,液体表面上方所达到的气体压强与液体种类、液面高度以及环境温度等因素有着密切关系。
在实际应用中,我们可以利用这一原理来测量某些物质在特定条件下的饱和蒸汽压,从而为科学研究和工业应用提供依据。
实验总结:本次实验通过测定液体表面上方所达到的气体压强,掌握了测定饱和蒸汽压的方法,并了解了饱和蒸汽压与温度之间的函数关系。
在实验中,我们还学习了使用实验仪器的技巧和注意事项。
通过本次实验,我们不仅提高了实验操作能力,还深入理解了物理学中的一些基本原理和概念。
饱和蒸汽压的测定实验报告

饱和蒸汽压的测定实验报告饱和蒸汽压的测定实验报告引言:饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体与其蒸气相平衡时的压力。
测定饱和蒸汽压对于理解物质的相变过程以及研究气体的溶解度等具有重要意义。
本实验旨在通过实验方法测定饱和蒸汽压,并探究其与温度的关系。
实验原理:根据饱和蒸汽压与温度的关系,我们可以利用实验测得的温度值来计算饱和蒸汽压。
实验中,我们将使用饱和蒸汽压计进行测量。
饱和蒸汽压计是一种基于液体与其蒸气相平衡的原理,通过测量蒸气压力来间接测定饱和蒸汽压的仪器。
实验步骤:1. 准备工作:将饱和蒸汽压计放置在恒温水槽中,并调节水槽温度至所需实验温度。
2. 测量温度:使用温度计测量水槽中的温度,并记录下来。
3. 测量压力:打开饱和蒸汽压计的阀门,使其与实验系统连接。
等待一段时间,直到压力稳定后,读取饱和蒸汽压计上的压力值。
4. 计算饱和蒸汽压:根据实验测得的压力值和温度值,利用饱和蒸汽压与温度的关系曲线或公式,计算出饱和蒸汽压。
实验数据处理:根据实验测得的温度和压力数据,我们可以绘制饱和蒸汽压与温度的关系曲线。
通过曲线的斜率可以得到饱和蒸汽压与温度的定量关系。
同时,我们可以计算出实验测得的饱和蒸汽压与理论值之间的误差,并进行分析。
实验结果与讨论:通过实验测得的数据,我们绘制了饱和蒸汽压与温度的关系曲线。
从曲线上可以看出,饱和蒸汽压随着温度的升高而增加,符合饱和蒸汽压与温度的正相关关系。
同时,我们计算出了实验测得的饱和蒸汽压与理论值之间的误差,发现误差较小,说明实验结果较为准确。
实验结论:通过本实验,我们成功测定了饱和蒸汽压,并探究了饱和蒸汽压与温度的关系。
实验结果表明,饱和蒸汽压与温度呈正相关关系。
实验的数据处理和分析结果也验证了实验的可靠性和准确性。
实验中的不确定性:在实验过程中,由于仪器的精度限制以及实验操作的误差,可能会导致实验结果的不确定性。
为了减小不确定性,我们可以增加测量次数,提高仪器的精度,以及严格控制实验条件等。
物化试验报告饱和蒸汽压的测定

物化试验报告饱和蒸汽压的测定实验目的:通过对水的饱和蒸汽压进行测定,了解温度对水的蒸汽压的影响,并进一步了解饱和蒸汽压与温度之间的关系。
实验原理:根据热力学第二定律,当液体与其蒸气在相平衡时,液体的饱和蒸汽压与温度有确定关系。
实验中将观察蒸汽与水在容器内达到平衡状态时的压强,并根据所测得的温度与压强数据绘制相应的图表,得出饱和蒸汽压与温度之间的关系。
实验仪器和药品:1.温度计:精确到0.1°C;2.水:作为实验物质;3.压力表:用于测定压力。
实验步骤:1.先将压力表校零。
2.将水加热至沸腾状态,待水温稳定后,读取温度并记录。
3.将压力表连接到容器内,等待一段时间,压力表读数稳定后记录读数。
4.将加热器温度适当提高,重复步骤3,进行多组实验,以得到不同温度下的压力读数。
5.根据实验数据绘制饱和蒸汽压与温度之间的图像。
实验数据记录:温度(℃),压力(kPa)-----,-------10,1.0220,2.3330,4.2440,7.4550,12.4360,19.7270,30.8280,47.5390,73.34100,101.32实验结果和讨论:根据实验数据,可以绘制出饱和蒸汽压与温度之间的图像。
可以明显观察到,随着温度的升高,饱和蒸汽压也随之增加。
这符合热力学第二定律的预期,也验证了饱和蒸汽压与温度之间的正相关关系。
通过实验数据可以得到一个近似的经验公式,其中饱和蒸汽压P与温度T的关系为:ln(P) = a - b/T通过线性回归分析,可以得到经验公式的系数a和b。
经过计算,得到的系数为a=11.54,b=3051.93、将系数代入公式中,可以得到一个近似的经验公式:ln(P) = 11.54 - 3051.93/T通过该公式,可以根据温度推算饱和蒸汽压。
同时,我们也可以通过已知的饱和蒸汽压值,反推出相应的温度。
实验结论:通过实验测定得到的数据和经验公式,验证了饱和蒸汽压与温度之间的正相关关系。
饱和蒸汽压的测定方法

饱和蒸汽压的测定方法
饱和蒸汽压的测定方法通常包括静态法、动态法、饱和气流法和热重分析法等。
1. 静态法:这是一种经典的测定方法,通过在一定温度下直接测量液体与其蒸气相平衡时的压力来确定饱和蒸气压。
此法适用于具有较大蒸汽压的液体。
在实验中会使用到真空泵、恒温槽及气压计等设备。
2. 动态法:该方法通过测量沸点随施加的外压力变化来确定蒸汽压。
液体上方的总压力可调,并用一个大容器的缓冲瓶维持给定值,使用汞压力计测量压力值,加热液体待沸腾时测量其温度。
3. 饱和气流法:在一定温度和压力下,用干燥惰性气体缓慢通过被测纯液体,使气流为该液体的蒸汽所饱和。
然后通过吸收法测量蒸汽量,进而计算出蒸汽分压,即为该温度下被测纯液体的饱和蒸气压。
这种方法适用于蒸汽压较小的液体。
4. 热重分析法(TGA):利用热重仪在温度T (单位K)下和缓慢的惰性气流中测定样品在一定时间内的质量损失,得到蒸发速度。
再根据兰格缪尔方程建立标准曲线,确定logPT对蒸发速度函数直线的斜率和截距,然后就可以通过相同的实验条件来测定未知物质的蒸汽压了。
饱和蒸汽压的测定实验报告

饱和蒸汽压的测定实验报告实验报告:饱和蒸汽压的测定一、实验目的1.学习和掌握饱和蒸汽压的基本概念和原理。
2.掌握饱和蒸汽压的测定方法和实验操作流程。
3.了解并分析实验过程中可能出现的误差及其消除方法。
二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下,气相中的分子与液相中的分子相互转化的动态平衡,其平衡压力即为该温度下的饱和蒸汽压。
液体的饱和蒸汽压随着温度的升高而增大,其变化关系可用克拉伯龙方程来描述:PV=nRT,其中P为压力,V为体积,n为摩尔数,R为气体常数,T为温度(单位为开尔文)。
三、实验步骤1.准备实验器材:饱和蒸汽压测定仪、温度计、压力计、水、烘箱等。
2.将饱和蒸汽压测定仪放置在烘箱中,并将温度计和压力计与测定仪连接。
3.将水加入饱和蒸汽压测定仪的储液槽中,并确保水面在最低凹液面处。
4.开启烘箱,加热并控制温度在所需测定的温度点附近。
5.等待并观察压力计的读数变化,当压力计的读数稳定后,记录该压力值(P)。
6.继续加热并观察压力计的读数变化,每隔一段时间记录一次压力值,直到压力值变化不大(例如±0.01mmHg)。
7.停止加热,等待一段时间使测定仪冷却至室温,然后记录压力计的最终读数。
8.根据记录的压力值和对应的温度值,绘制饱和蒸汽压曲线。
四、实验结果与分析1.在实验过程中,观察并记录了不同温度点下的饱和蒸汽压值。
通过这些数据点的分布趋势可以得出饱和蒸汽压随温度变化的规律。
2.分析实验过程中可能出现的误差。
例如,测量温度和压力时的不准确性、烘箱控温不稳定等可能导致实验误差。
对这些误差进行来源和影响的分析,并提出消除或减小误差的方法。
3.对实验结果进行数据处理和曲线拟合,得到饱和蒸汽压随温度变化的数学模型(如拟合出二次曲线方程等)。
利用该模型可以对未来某温度下的饱和蒸汽压进行预测。
五、实验结论1.本实验通过测定不同温度下的饱和蒸汽压,验证了克拉伯龙方程的正确性。
实验结果表明,饱和蒸汽压随着温度的升高而增大。
饱和蒸汽压的测定
双液体系沸点-成分图的绘制实验者:学号:班级合作者:编号:实验日期:室温:大气压摘要:本实验采用冷凝回流法测定不同成分比例下的环己烷-乙醇混合体系的沸点,用阿贝折射仪测定相应沸点下气相冷凝液与液相的折射率,用内插法根据已知成分比例体系绘制的标准工作曲线得到各沸点下液相、气相成分,在坐标纸上绘制T-x平衡图,并求出最低恒沸点65.09℃,该沸点下气相、液相的混合物成分均为质量分数33.87%的乙醇及质量分数66.13%的环己烷。
引言部分一、实验目的1、用冷凝回流法测定不同浓度的环己烷-乙醇体系的沸点;2、正确使用阿贝折射仪;3、绘制沸点-成分图,确定体系的最低恒沸点和相应的组成。
二、实验原理1、沸点-成分图在恒压下,完全互溶双液体系的沸点与成分关系有三种情况:(1)溶液沸点介于二纯组分之间,如甲苯与苯;(2)溶液有最高恒沸点,如卤化氢和水,丙酮和氯仿等;(3)溶液有最低恒沸点,如环己烷和乙醇,水和乙醇等。
图1表示有最低恒沸点的体系的沸点-成分图。
图中:A’LB’代表液相线,A VB’代表气相线。
等温的水平线段和气、液的交点表示在该温度时互成平衡的两相成分。
图1 具有最低恒沸点的体系的沸点-成分图绘制沸点-成分图的简单原理:当总成分为x的溶液开始蒸馏时,体系的温度沿虚线上升,开始沸腾时成分为y的气相生成,气相量很少,继续蒸馏,气相量增多,沸点沿虚线继续上升,当气相线与液相线沿箭头指示方向达到x’和y’时,体系气液两相达成平衡,两相的物质数量按杠杆原理分配。
在实验装置中,利用回流的方法保持气、液两相的相对量一定,体系温度恒定。
待两相平衡后,取出两相物质用阿贝仪侧折射率,再用标准曲线取点的方法分析两相成分,给出该温度下气、液二相平衡成分的坐标点;改变体系总成分,再如上法找出另一对坐标点。
将所有气相点和液相点连成气相线和液相线,即得T-x平衡图。
2、阿贝仪的使用阿贝仪利用了折射和全反射全反射原理设计而成。
饱和蒸气压的测定
饱和蒸气压的测定材化14化学 王壮 1409401080实验时间:2016.11.14一、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: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;ΔvapH 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。
由此式可以看出,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vap m H ∆。
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。
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。
饱和蒸汽压的测定的实验报告
饱和蒸汽压的测定的实验报告一、实验目的1、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。
2、了解纯液体饱和蒸汽压与温度的关系,理解克劳修斯克拉佩龙方程的意义。
3、学会用图解法求液体的摩尔汽化热和正常沸点。
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。
液体的饱和蒸汽压与温度有关,温度升高,饱和蒸汽压增大;温度降低,饱和蒸汽压减小。
克劳修斯克拉佩龙方程给出了饱和蒸汽压与温度的关系:\\ln p =\frac{\Delta H_{vap}}{RT} + C\式中,\(p\)为饱和蒸汽压,\(\Delta H_{vap}\)为摩尔汽化热,\(R\)为摩尔气体常数,\(T\)为热力学温度,\(C\)为积分常数。
通过测定不同温度下液体的饱和蒸汽压,以\(\ln p\)对\(\frac{1}{T}\)作图,可得一直线,其斜率为\(\frac{\DeltaH_{vap}}{R}\),由此可求得液体的摩尔汽化热\(\Delta H_{vap}\)。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压。
即在一定温度下,直接测量饱和蒸汽的压力。
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、平衡管、压力计等。
真空泵数字式温度计2、试剂乙醇(分析纯)四、实验步骤1、装置安装将平衡管、压力计、真空泵等按要求连接好。
向恒温水浴中加入适量水,接通电源,调节温度至设定值。
2、系统检漏关闭平衡管与压力计之间的阀门,开启真空泵,抽气至压力计读数为\(-80kPa\)左右,关闭真空泵。
观察压力计读数,若在\(5\)分钟内压力计读数不变,则系统不漏气;若压力计读数有变化,则需检查各接口,直至系统不漏气。
3、排除空气打开平衡管与压力计之间的阀门,让系统中的空气缓慢排出,直至压力计读数接近零。
4、测定饱和蒸汽压调节恒温水浴温度至\(30^{\circ}C\),恒温\(10\)分钟后,读取压力计读数。
依次升高温度,每隔\(5^{\circ}C\)测定一次压力计读数,直至温度升至\(75^{\circ}C\)。
饱和蒸汽压的测定实验报告
该直线的函数式为:y=-4439.96x+17.19
斜率为-4419.6
由ΔvapHm/R=-4419.6可求得ΔvapHm=39.916KJ/mol
实验问题分析与讨论
1.本实验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、液面读的压差值是否就是春液体的饱和蒸汽压?
5.开启旋塞将空气放入系统时,放得过多如何办?
答:打开减压阀进行减压。如果产生了倒流现象得重新进行排大气步骤,再继续实验。
6.稳压包的作用什么?
答:稳压包的作用是稳定蒸气压力。缓冲作用。
7.蒸发焓与温度有无关系?
答:蒸发1摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化焓(蒸发焓)。因此蒸发焓与温度有关。
指导教师意见
签名:年月日
-42.21
89.0
46.79
3.84567
实验数据处理与结果
1/T
0.003300
0.003247
0.003195
0.003146
0.003096
0.003051
0.003006
㏑p
2.54631
2.75493
2.97909
3.19867
3.41576
3.63838
3.84567
数据处理表
1/T-㏑p图
10.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。
11.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。
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仅可测液体的饱和蒸气压,亦可测定固态易挥发物质,如碘的蒸气压。
它的缺点是通常不易达到真正的饱和状态,因此实测值偏低。故这种方 法通常只用来求溶液蒸气压的相对降低。
三、仪器和试剂
八、附录1 真空泵
真空是指压力小于一个大气压的气态空间。真空状态下气体的稀薄程 度,常以压强值表示,习惯上称作真空度。不同的真空状态,意味着该空 间具有不同的分子密度。 在现行的国际单位制(SI)中,真空度的单位与压强的单位均为帕斯 卡(Pasca),简称帕,符号为Pa。
在物理化学实验中,通常按真空度的获得和测量方法的不同,将真空 区域划分为:粗真空(101325Pa~1333Pa);低真空(1333Pa~0.1333Pa);高 -6 -6 真空(0.1333Pa~1.333×10 Pa);超高真空( <1.333×10 Pa )。为了获 得真空,就必须设法将气体分子从容器中抽出。凡是能从容器中抽出气体 ,使气体压力降低的装置,均可称为真空泵。
下恒温槽温度和压力计读数。
如此重复操作两次,若连续两次测得的数值相等,则可认为 A、B管中
的空气已排净。记下此时压力计读数,同时从气压计上读取并记下室温和
大气压。用当天大气压平均值减去表压绝对值(p水=p大-│p表│),即为设 定温度下水的饱和蒸气压。
用上述方法,沿升温方向每隔3~5℃测定一组设定温度下的数值。 实验完毕,停止加热,缓缓打开平衡阀1和进气阀,待系统处于常压时,
纯液体饱和蒸气压的测定
一、实验目的及要求 二、实验原理
三、仪器和试剂
四、实验步骤
五、数据记录与处理
六、 实验注意事项
七、思考题
八、附录1 真空泵
一、实验目的及要求
1.学习静态法测定液体饱和蒸气压。
2.用数字压力计测定不同温度下水的饱和蒸气压。
3.使用克劳修斯—克拉佩龙关系式计算水的汽化热。 4.掌握气压计、数字压力计和真空泵的使用方法。 5.学习用origin7.5处理实验数据。
T/K
297.2 301.2
lnp
2.用origin绘制lnp-1/T图,求斜率 m 3. 由m求
vap Hm
4.求水的正常沸点。
本实验也可以测定其他各种纯液体,如乙醇、丙酮等的蒸气压和平均 摩尔汽化热。
o kP ln K P Ca
【实验数据记录与处理】
•实验相关物理量数据的处理
温度( ) 20.3 25.4 30.5 35.6 40.5 压力示数均值( ) -95.25 -93.71 -91.42 -87.80 -83.84 温度( ) 293.45 298.55 303.65 308.75 313.65 液体饱和蒸汽压( ) 6.95 8.50 10.78 14.40 18.36 8.84650 9.04723 9.28545 9.57498 9.81793 1/T 0.00341 0.00335 0.00329 0.00324 0.00319
图2 旋片式真空泵
1.进气嘴;2.旋片弹簧;3.旋片; 4.转子;5.泵体;6.油箱; 7.真空泵油;8-排气嘴。
旋片式机械泵的整个机件浸在真空油中,这种油的蒸气压很低,既可 起润滑作用,又可起封闭微小的漏气和冷却机件的作用。 在使用机械泵时应注意以下几点: 1.机械泵不能直接抽含可凝性气体的蒸气、挥发性液体等。因为这些
3.动态法 利用当液体的蒸气压与外压相等时液体沸腾的原理,测定液体在不同
外压时的沸点就可求出不同温度下的蒸气压。
这些方法中以静态法准确性较高,即使蒸气压只有1333Pa(10mmHg) 左右也可测定。静态法以等位计的两臂液面等高来观察平衡较灵敏。对
较高温度下的蒸气压测定,由于温度难以控制而准确度较差。动态法的
4.
检漏:开启冷却水,接通电源,使真空泵正常运转2min,关闭平衡阀1
,打开进气阀和平衡阀2抽气,使系统减压至压力计读数为 -50kPa后停止 抽气,关闭进气阀和平衡阀2。此时系统处于真空状态。若压力计数值下 降在标准范围内( 0.01kPa/4s)即为正常。否则应检查原因,设法消除 ,至不漏气为止。
实验所得乙醇的T的相对误差: 1 (83.980 78.30) 0.0725 78.30
六、 实验注意事项
1.整个实验过程中,应保持等位计AB液面间的空气排净。
2.抽气的速度要合适,必须防止等位计内的液体沸腾过剧。
3.因为蒸气压和温度有关,在测定过程中应控制恒温槽的温度波动为
± 0.1 ℃ 。
气体进入泵后会破坏泵油的品质,降低了油在泵内的密封和润滑作用,甚
至会导致泵的机件生锈。因而必须在可凝气体进泵前先通过纯化装置。 例如,用无水氯化钙、五氧化二磷、分子筛等吸收水分;用石蜡吸收有 机蒸气;用活性炭或硅胶吸收其它蒸气等。
2.机械泵不能用来抽含腐蚀性成分的气体。如含氯化氢、氯气、二氧化
氮等的气体。因这类气体能迅速侵蚀泵中精密加工的机件表面,使泵漏气,
Pa,则 ln p=
代入y = -ax + b得: 解得:1/T= x =2.8001×10-3 K-1 ∴乙醇的正常沸点为:T=357.130K. (t=83.980℃) ②根据l n p-1/T直线的斜率,求乙醇在实验温度区内的平均摩尔汽化热ΔvapHm
ΔvapHm=-Rm=-8.314×(-37307.69)=37.30769 kJ/mol
℃ 。
4.机械泵的进气口前应安装一个三通活塞。停止抽气时应使机械泵与抽 空系统隔开而与大气相通,然后再关闭电源。这样既可保持系统的真空度, 又避免泵油倒吸。
八、 附录2 数字式压力计
数字式压力计是运用压阻式压力传感器原理测定实验系统与大气压 之间压差的仪器。它可取代传统的 U型水银压力计,无汞污染现象,对 环境保护和人类健康有极大的好处。该仪器的测压接口在仪器后的面板 上。使用时,先将仪器按要求连接在实验系统上(注意实验系统不能漏 气),再打开电源预热10min;然后选择测量单位,调节旋钮,使数字显 示为零 ;最后开动真空泵,仪器上显示的数字即为实验系统与大气压之 间的压差值。
如水流泵、机械真空泵、油泵、扩散泵、吸附泵、钛泵等等。
实验室常用的真空泵为旋片式真空泵 它主要由泵体和偏心转子组成。 经过精密加工的偏心转子下面安装 有带弹簧的滑片,由电动机带动,偏心转子 紧贴泵腔壁旋转。滑片靠弹簧的压力也紧贴 泵腔壁。滑片在泵腔中连续运转,使泵腔被 滑片分成的两个不同的容积呈周期性的扩大 和缩小。气体从进气嘴进入,被压缩后经过 排气阀排出泵体外。如此循环往复,将系统 内的压力减小。
乙醇的饱和蒸汽压/kPa 2.67 5.33 5.671 8.00 13.33 17.395 26.66
60 63.5
78.3 80
46.01 53.33
101.325 108.32
不能达到所要求的真空度。遇到这种情况时,应当使气体在进泵前先通过装 有氢氧化钠固体的吸收瓶,以除去有害气体。
3.机械泵由电动机带动。使用时应注意电动机的电压。若是三相电动机
带动的泵,第一次使用时特别要注意三相电动机旋转方向是否正确。正常运 转时不应有摩擦、金属碰击等异声。运转时电动机温度不能超过50 ℃ ~60
液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯一克拉贝龙 方程式表示;
d ln( p / kPa) vap H m(1) dT RT 2
*
式中:p为液体在温度T时的饱和蒸气压;
T为热力学温度;
vap Hm
积分(1)式可得:
为液体摩尔气化热(J.mol );
-1
在温度较小的变化范围内,
vap H 可视为常数, m
图1
静态法液体饱和蒸气压测定装置
如图1装置一套: 包括玻璃恒温槽1套, 冷阱1个, 数字精密压力计1台, 真空泵及附件1套。
四、实验步骤
1. 图1安装好实验装置
2. 精密数字压力计调试
通电预热精密数字压力计 10min左右,选择kPa为单位,且在系统 通大气的情况下,调零。 3.装样: 将蒸馏水从加样口注入,关闭平衡阀1,打开进气阀和平衡阀2,启 动真空泵抽气至压力计读数为-50 kPa时停止抽气,关闭平衡阀2,打开 平衡阀 1 ,使乙醇冲入试样球 A。如此反复操作,使乙醇充满试样球 A 2/3及液封U型管体积的1/2。
二、实验原理
在一定温度下与液体处于平衡状态时蒸气的压力称为该温
度下液体的饱和蒸气压。
密闭于真空容器中的液体,在某一温度下有动能较大的 分子从液相跑到气相,也有动能较小的分子由气相碰回液相。 当二者的速率相等时,就达到了动态平衡,气相中的蒸气密度 不再改变,因而有一定的饱和蒸气。
液体的蒸气压是随温度而改变的,当温度升高时有更多的 高动能的分子能够由液面逸出,因而蒸气压增大。当蒸气压与 外界压力相等时,液体便沸腾。 外压不同时液体的沸点也就不同。我们把外压为 101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。
•作ln p-1/T的函数关系图,求外压为102.02Kpa条件下乙醇的沸点
10.0
ln p—1/T
Y= -4487.33435X+24.10257 R^2=0.9914
9.5
ln p
9.0 8.5 0.0032 0.0033 0.0034 2013/11/3 14:08:20
1/T
∵标准大气压为
关闭气压计电源,最后关闭冷却水,复原。
五、数据记录与处理
1.数据记录 被测液体:乙醇 大气压:开始读数 kPa 室温:22.2℃
结束读数
温度t/℃
24 28 …
kPa 平均值
1/T(K-1)
0.00336 0.00332 压力计读数 p/kPa -97.8 -97.0
kPa