液体饱和蒸汽压的测定(动态法)
液体饱和蒸汽压的测定

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液体的沸点来确定不同温度条件下液体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,并由此方程计算出液体的平均摩尔汽化热。
Abstract: In this experiment, wedetermined the boiling pointof liquid under different exterior pressures in order to make sure therelationship of saturated vapor pressuresand temperature, by using ‘DynamicMethod’. According to the result, we validate Clapeyron-ClausuisEquation, and then calculated the molar heat of vaporization of liquidr.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。
每蒸发1mol液体所需的热量称该温度下的摩尔汽化热。
克拉贝龙-克劳修斯方程描述了饱和蒸气压,温度与摩尔汽化热之间的关系:d d vap mln p THRT =∆2它是克拉贝龙方程式的简化形式,可以根据该式测定液体的饱和蒸气压。
饱和蒸汽压是液体工质最基本的物性参数之一, 是化工、生产、科研、设计过程中的重要基础数据,所以掌握通常测量饱和蒸气压的方法具有很大的实际意义。
液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种:静态法,动态法和饱和气流法。
动态法是指在不同外界压力下, 测定液体的沸点, 又称沸点法。
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。
液体饱和蒸汽压实验测定

实验四 液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1.了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系,理解Clausius- Clapeyron 方程的意义; 2.掌握静态法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法,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、进一步熟悉恒温槽及气压计的使用方法。
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 C lausius- Clapeyron 方程:m mVap V T H dT dp ∆∆=*(4-1)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V m (g )≫V m (l ),故 △V m ≈V m (g )。
若气体视为理想气体,则Clausius- Clapeyron 方程式为:2RTH p dT dp mvap *∆= (4-2)因温度范围小时,Δvap H *m 可以近似作为常数,将上式积分得:[]C RTH p p m vap +∆-=*ln (4-3)作])/[ln(p p ~1/T 图,得一直线,斜率为 RH m*vap ∆-,由斜率可求算液体的Δvap H*m 。
三、实验仪器饱和蒸气压测定有静态、动态、饱和气三种方法。
本实验采用静态法,以等压计在不同1-不锈钢真空包;2-抽气阀;3-真空包抽气阀;4-进气阀;5-DP-A 数字压力表;6-玻璃恒温水浴;7-温度计;8-等压计;9-试样球;10-冷凝管;11-真空橡皮管;12-加样口温度下测定乙醇的饱和蒸气压。
液体饱和蒸汽压的测定以及氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定

仪器 沸点计 1 台;恒温装置 1 套;数字式真空测压仪 1 台;真空泵及附件 1 套;贝克曼温度计 1 支;等压法测分解压装置;数字式低真空测压仪(DPC-2C)。 试剂 蒸馏水;氨基甲酸铵;硅油。 2.2 实验方法 2.2.1 蒸馏水饱和蒸汽压的测定 按饱和蒸汽压测定动态法的装置流程链接仪器。 ①检漏。检查活塞和气路,打开真空泵,将气路中的空气抽尽,关闭活塞 11 停 止抽气(抽到-700mmHg 左右即可)。观察数字式真空测压仪读数是否基本不变, 若基本不变即表示系统不漏气。 ②测量。打开冷凝水,调节活塞 12 向系统中放入少许空气(至测压计读数大约 为-480mmHg),慢慢调节变压器加热液体。从是否有液滴回流判断液体是否沸腾, 待沸腾之后记录此时系统温度和压强。 ③调节活塞 12 放入少许空气,使 12 次实验后系统压强正好与大气压相同,重复 步骤②,记录每次的数据。 ④调节气压计,读取当时实验室大气压和室温。 2.2.2 氨基甲酸铵分解反应平衡常数的测定 按等压法测定氨基甲酸铵分解反应平衡常数的装置链接仪器。 ①检漏。检查活塞和气路,打开真空泵抽气。几分钟后关闭活塞 13 停止抽气, 观察真空测压仪的数据是否基本不变,若保持基本不变表明系统不漏气。 ②调节系统温度维持在 30.00℃。抽空气,打开真空泵继续抽气,持续 15min, 停止抽气。反复缓慢放气进系统,维持 U 型管两端液面基本齐平(为了避免空气 进入系统对测定结果差生影响,注意不能使 U 型管的液体全部进入反应物一端), 等待 10min,若液面仍然齐平,则记录此温度下的真空测压仪显示的压强。 ③放入空气与大气压平衡,重复步骤①,两次测量的压强差在 200pa 内是,继续 下一步实验。 ④将温度上调,分别测量 35.00℃,40.00℃,45.00℃,50.00℃下的分解压。 ⑤读取当时实验室的压强。 3.数据处理 3.1 实验数据记录
实验四 纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四 纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1. 掌握用静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。
2. 学会用图解法求被测液体在实验温度围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而成蒸气,蒸气分子又会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再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。
当液体处于沸腾状态时,其上方的压力即为其饱和蒸气压。
温度不同,分子从液体逃逸的速度不同,因此饱和蒸气压不同。
饱和蒸气压与温度的关系可用克-克方程来表示:2ln{p }vap m H d dT RT *∆= (2-1)式中 p *——液体在温度T 时的饱和蒸气压,Pa ;T ——热力学温度,K ;Δvap H m ——液体的摩尔汽化热,J ·mol -1;R ——摩尔气体常,8.314 K -1·mol -1。
如果温度的变化围不大,Δvap H m 视为常数,可当作平均摩尔汽化热。
对式(2-1)进行积分得:ln vap mH p C RT *-∆=+ (2-2)式中c 为积分常数,此数与压力p *的单位有关。
此式表示在一定温度围,液体饱和蒸气压的对数值与温度的倒数成正比。
如果测定出液体在各温度下的饱和蒸气压,以lnp*对1/T作图,可得一条直线,根据直线斜率可求出液体的平均摩尔汽化热。
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。
在图中,将该直线外推到压力为常压时的温度,即为液体的正常沸点。
测定液体饱和蒸气压的方法有三种,分别为动态法、静态法和饱和气流法。
动态法是指在连续改变体系压力的同时测定随之改变的沸点;静态法是指在密闭体系中改变温度而直接测定液体上方气相的压力;饱和气流法是在一定的液体温度下,采用惰性气体流过液体,使气体被液体所饱和,测定流出的气体所带的液体物质的量而求出其饱和蒸气压。
液体饱和蒸气压的测定

液体饱和蒸气压的测定一、实验目的测定乙醇在不同温度下的蒸汽压及在实验温度范围内的平均摩尔汽化热。
二.实验原理:克拉贝龙方程式:dp/dT=△vapH m/T△V m;设蒸汽为理想气体,忽略液体体积,对上式积分可得克—克方程式:lgP=-△vapH m/2.303RT+C。
式中:P为液体在温度T时的饱和蒸汽压;C为积分常数。
根据克-克方程,以lgP对1/T作图,得斜率m=--△vapHm/2.303R,由此可求得△vapHm。
测定液体饱和蒸汽压的方法:1.静态法2.动态法3.饱和气流法本实验采用静态法以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。
在一定温度下,若等压计小球液面上方仅有被测物质的蒸气,那么U形管右支管液面上所受压力就是其蒸气压。
当这个压力与U型管左支液面上的空气压力相平衡时(U型管两臂液面齐平),就可从等压计相接的压差测量仪中测出此温度下的饱和蒸气压。
三.实验装置图如下四.实验仪器及试剂仪器:真空泵,缓冲瓶、干燥塔、恒温槽、冷陷、等压计、测压仪试剂:无水乙醇五.实验步骤1.检漏:将烘干的等压计与冷凝管连接,关闭放空管,打开真空泵及抽真空阀1、2,检查体系是否漏气。
2.装样:取下等压计,将盛样球烤热,赶出样品球内的空气,在从上口加入乙醇,样品管冷时,即可将乙醇吸入,再烤,再装,装至2/3球的体积。
在U型管中加乙醇作液封。
3.体系抽真空、测定饱和蒸汽压。
等压计与冷凝管接好并用橡皮筋固定牢,置20℃恒温槽中,开动真空泵,开启抽气阀1,缓缓开启抽真空阀2,使等压计中液体缓缓沸腾,排尽其中的空气,关闭抽气阀2和1,缓缓开启放空阀,调节U型管两侧液面等高,读取此时的△P、T值。
4.同法测定25℃,30℃,35℃,40℃时乙醇的蒸汽压。
(注意:升温过程中应经常开启放空阀,缓缓放入空气,使U型管两臂液面接近相等,如放入空气过多,可缓缓打开抽气阀2抽气)5.实验完后,缓缓打开放空阀至大气压止。
并在数字式大气压力计上读取当时的室温和大气压。
(用)动态法测定液体饱和蒸汽压

设计实验二:动态法测定液体饱和蒸汽压
测量蒸气压的方法可分为动态法和静态法两大类。
静态法(等压计法)直接测定待测液体在指定温度时的蒸汽压,即固定T测定P得到蒸汽压方程;动态法(沸点计法)是指测定待测液体在指定压力下的沸点,即固定P测定T得到蒸汽压方程。
静态法适用于蒸汽压比较大的液体;动态法适用于沸点不是太高的液体。
设计实验一:凝固点降低法测定某未知物的分子量
五、注意事项
(1)影响测定结果的主要因素有控制过冷的程度和搅拌速度、寒剂的温度等。
搅拌速度的控制是做好本实验的关键,每次测定应按要求的速度搅拌,并且测溶剂与溶液凝固点时搅拌条件要完全一致。
(2)寒剂温度对实验结果也有很大影响,过高会导致冷却太慢,过低则测不出正确的凝固点。
(一般冰浴温度要求不低于溶液凝固点2-3℃为宜)
(3)凝固点的确定较为困难。
先测一个近似凝固点,精确测量时,在接近近似凝固点时,降温速度要减慢,到凝固点时快速搅拌。
(4)溶质的加入量应该根据它在溶剂中的溶解度来确定,应当保证溶质的量既能使溶液的凝固点降低值不是太小,容易测定,又要保证是稀溶液这个前提。
实验所用的内套管必须洁净、干燥。
(5)冷却过程中的搅拌要充分,但不可使搅拌桨超出液面,以免把样品溅在器壁上。
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。
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实验报告课程名称:大学化学实验(P)指导老师:____ 滕启文_ __实验名称:液体饱和蒸汽压的测定实验类型:____ 同组学生姓名:__________一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得液体饱和蒸气压的测定(动态法)一、实验目的1. 加深理解饱和蒸气压、活度系数和渗透系数等概念。
2. 学习测定液体饱和蒸汽压的方法,了解蒸汽压数据的应用。
3. 理解蒸气压降低、沸点升高等溶液性质及稀溶液的依数性。
4. 熟悉温度计的露茎校正法。
5. 了解数字式真空测压仪,熟悉福廷式气压计的使用方法及校正方法,初步掌握真空试验技术。
二、实验原理在某一温度下,封闭系统中的液体,有动能较大的分子从液相跑到气相,也有动能较小的分子从气相回到液相,当二者的速率相等时,就达到了动态平衡。
此时,气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸汽压。
当液体的饱和蒸汽压与液体上方的压力相等时液体就会沸腾,此时温度就是沸点。
纯液体和定组成溶液的饱和蒸汽压是温度的单值函数,蒸汽压p随温度T的变化可用Clausius-Clapeyron方程表示:dlnp dT =∆vap H mRT2(式1)式中:△vapH m是液体的摩尔气化焓;R是摩尔气体常量。
假定△vapH m与温度无关,积分式1,有lnp=−∆vap H mRT+C(式2)式中:C为积分常数,与压力p的单位有关。
若以ln p对于1/T作图得到一直线,由直线的斜率可以求出该液体的气化摩尔焓,实现由易测量数据求算南侧量数据的目的。
在应用中常用Antoine方程描述饱和蒸汽压与温度的关系:lnp=A−BT−C(式3) 式中:A、B、C均为Antoine常量。
此时可以估算不同温度时的摩尔气化焓和气化熵∆vap H m=BRT2(T−C)2(式4)∆vap S m=∆vap H mT =BRT(T−C)2(式5)测量蒸汽压的方法可分为动态法和静态法两大类,静态法(等压计法)直接测定待测液体在指定温度时的蒸汽压,即固定T测定P得到蒸汽压方程;动态法(沸点计法)是指测定待测液体在指定压力下的沸点,即固定P测定T得到蒸汽压方程。
选择何种方法主要取决于测定对象和测压范围。
本次试验采用动态法。
三、实验仪器及试剂仪器:沸点计;数字式真空测压仪;真空泵及其附件;气压计;温度计(分度值0.1℃和1各一支);放大镜 试剂:去离子水四、实验步骤动态法测定液体蒸汽压的装置如图1所示。
具体步骤为:1.装样:在沸点计中加入适量去离子水(实验前已完成)。
2.检漏:检查活塞和气路,开启真空泵,抽气至系统达到一定真空度(本次试验至-60左右),关闭活塞11,停止抽气。
观察数字式压力测量仪的读书,若读数在一段时间内基本保持不变则说明系统不漏气。
若漏气,就须分段分段检查,并用真空油脂堵住漏口为止。
3.测量:先通冷却水入回流冷凝器,慢慢调节变压器使沸点仪中的加热丝变红,至液体试样沸腾。
若沸腾时测量温度计上的读数还在系统内,则应慢慢调节活塞12,是少许空气进入,增加系统内压力,知道温度计的水银柱读数露出沸点计外并可以准确读数为止。
待温度稳定后记录下测量温度计、辅助温度计和压力计读数。
4.调节活塞12使系统内压力适度增加,同理测定温度和压力数据,连续测定10~12组数据,直至与大气完全相通。
记录当时大气压。
五、数据记录与数据处理12345678910111312图1. 沸点计法实验装置流程示意 1.真空泵;2.干燥瓶;3.缓冲瓶;4.数字真空仪;5.冷凝管;6.主温度计;7.辅助温度计; 8.待测液;9.加热丝;10.电压调压器;11,12,13.玻璃旋塞阀们表1. 动态法测量液态水饱和蒸汽压数据室温:28.2℃,大气压:102.16kPa ,测量温度计露茎读数:69.22℃查文献得水在各温度时的饱和蒸汽压理论值见下表在同一张图上作实验数据的P-T图和理论数据的P-T图如下:图2. 实验数据及理论数据P-T图ln p对1/T作图如下:—□—实验数据理论数据l n p1/T(10-3K -1)图3. ln p -T 图线如图,直线的斜率为-5237.42,则∆vap H m =43.54kJ /mol ,查的文献值为∆vap H m =42.09 kJ /mol , 相对误差E=3.44%六、误差分析及讨论此次试验的误差主要存在于以下几个方面:1.试验仪器自身不够精确。
在试验的过程中数字式真空测压仪的读数一直无法稳定,这表明系统存在轻微漏气现象或者测压仪有轻微漏气,致使读数存在误差;另外,由于测量温度计的温度在读数时也不稳定,故温度的读取也有误差。
2.在进行压力的校正时,福廷式压力计要求的是自身误差校正、温度校正、纬度及海拔校正等多项校正,而次试验中只进行了纬度的校正,因此会有误差存在。
在试验中需要注意以下几个问题:1.测定系统不漏气是本实验成功的前提条件之一,实验装置所有玻璃活塞均要用真空脂密封旋紧。
2.在实验中应注意调节加热电压,每次测定完一个压力下的沸点温度时,必须先把电压调回至0,待压力改变稳定之后再进行下一次加热。
3.开真空泵钱必须先通冷凝水,以保证已蒸发的待测液冷凝回流至封闭液处。
4.实验结束后,应先将系统通大气,再使真空泵通大气,防止泵油倒灌。
5.实验中测量温度计的下段是插入到沸点计中去的,而上段则是露在大气中的,因此两段的温度是不一样的,因为在不同的温度下,温度计内水银的膨胀度也是不一样的,所以观测到的温度就会有误差,因此要进行温度的校正。
温度的校正公式为t =t 1+0.000156h(t 1−t 2). t 1为测量温度计读数,单位℃;t 2为辅助温度计读数,单位℃;h 为测量温度计露出部分的汞柱高,单位℃;0.000156是水银对玻璃的相对膨胀系数。
6.福廷式气压计在使用之前应进行调节。
气压计必须垂直放置,在常压下若与铅直方向相差1°,则汞柱高度的读数误差约为0.015%。
为此在气压计下端设定一固定环,在调节时,先拧松气压计底部圆环上的三个螺旋,令气压计铅直悬挂,在旋紧这三个旋钮,使其固定。
而后慢慢旋转地步的汞面调节螺旋,使汞槽内的汞面升高,直到汞面恰好与象牙针尖接触。
7. 福廷式气压计的刻度是以温度为0℃,纬度为45°的海平面高度为标准的,故在一般的实验条件下刻度是不准确的,需进行校正。
压力的校正需多个校正。
首先为自身误差的校正,仪器出厂时会附有其校正卡片,据此来进行校正。
然后为温度的校正,公式为∆t =p t −p 0=p t (α−β)t/(1+αt). ∆t 为温度校正值;p t 为气压计读数;t 为气压计为温度;α为水银的体膨胀系数;β为刻度标尺黄铜的线膨胀系数。
再次为纬度和海拔的校正,其方法是经温度校正后的气压值再乘以(1−2.6×10−3cos2λ−3.14×10−7H).λ为实验所在地的纬度;H 为实验所在地的海拔。
此外还有水银气压的校正、毛细管效应的校正等,因校正值极小,一般不予考虑。
通过查阅资料还获得如下与此次试验相关的信息:液体饱和蒸汽压的测定除了动态法之外还有一些其他方法:1.静态法。
静态法是在一定温度下,调节外压以平衡液体的蒸汽压,求出外压就能得到该温度下的饱和蒸汽压。
实验时等压计(图4)储液球和平衡柱中都装有待测液,平衡柱中的待测液作封闭液。
实验初始时,储液球上方充满空气与待测液蒸气的混合气体,当对系统抽气时,混合气体通过封闭液被不断抽走,而储液球内的液体不断蒸发,使得混合气体中的空气含量越来越少,直至被全部除尽,这时储液球上方的气体压力就是待测液的饱和蒸汽压。
当平衡柱两侧的液面同高时,记录下压差值E ,则用大气压力减去E 就是该温度下待测液的饱和蒸汽压。
2.比较法。
实验装置见图5。
左边盛液管内位待测液,右侧为蒸馏水(可查得其不同温度下的蒸汽压准确值),平衡管内为汞。
先敞开左右盛液管,调节好恒温槽温度,让液体中溶解的气体逸出,待平衡管两侧的液面稳定且等高后封闭两侧盛液管。
在汞柱的高度差升降变化稳定时记下汞面高度差就是两液体见蒸汽压的差值,至此待测液的蒸汽压也可算。
3.饱和气流法。
在一定的温度和压力下,把载气缓缓地通过待测物质,使载气被待测物质的蒸汽所饱和,然后用另一物质吸收载气中待测物的蒸汽,测定一定体积的载气中待测物质蒸汽的质量,即可计算其分压,此法一般适用于在常温下饱和蒸汽压较低的物质。
七、问答题1231 23图4. 等压计 1.平衡柱;2.储液球3.待测液图5. 比较法测定液体饱和蒸汽压装置1.恒温槽;2盛液管;3平衡管1.为什么要检查装置是否漏气?系统漏气或脱气不干净对实验结果产生什么影响?答:因为此试验是在一定的真空度下进行的,如果装置漏气,则不能保证实验所需的真空条件,因此实验开始前应检查装置是否漏气。
如果系统漏气,则实验所记录的压力就会比系统内的真实压力偏低,即会使压力下的沸点偏高,影响实验的精确度。
2.使用真空泵是应该注意哪些问题?答:开启真空泵之前,须让缓冲瓶的旋塞打开,直接与泵连接的干燥瓶的旋塞也要打开,即让系统与大气相通。
开启真空泵后再将上述旋塞依次关闭,待系统达到所需要的真空度时将连接系统与真空泵之间的旋塞关闭,这样就可保证系统稳定在相应的真空度之下,最后关闭真空泵。
3.为什么要进行细致的温度和压力校正?怎样校正?答:测量温度计的下段是插入到实验系统中去的,而上段则是露在大气中的,因此两段的温度是不一样的,应为在不同的温度下,温度计内水银的膨胀度也是不一样的,所以观测到的温度就会有误差,因此要进行温度的校正。
福廷式气压计的刻度是以温度为0℃,纬度为45°的海平面高度为标准的,故在一般的实验条件下刻度是不准确的,需进行校正。
温度的校正公式为t=t1+0.000156h(t1−t2). t1为测量温度计读数;t2为辅助温度计读数;h为测量温度计露出部分的汞柱高;0.000156是水银对玻璃的相对膨胀系数。
压力的校正需多个校正。
首先为自身误差的校正,仪器出厂时会附有其校正卡片,据此来进行校正。
然后为温度的校正,公式为∆t=p t−p0=p t(α−β)t/(1+αt). ∆t为温度校正值;p t为气压计读数;t为气压计为温度;α为水银的体膨胀系数;β为刻度标尺黄铜的线膨胀系数。
再次为纬度和海拔的校正,其方法是经温度校正后的气压值再乘以(1−2.6×10−3cos2λ−3.14×10−7H).λ为实验所在地的纬度;H为实验所在地的海拔。
4怎样保证实验中温度和压力能够测准?答:保证实验中温度测量的准确应该要控制实验的温度范围,首先必须使测量温度计的水银柱露出沸点计外以方便准确读数,其次是在读数时如果出现因待测液沸腾而使得温度不稳定的情况,则每次读数时应一致读取上限或者一致读取下限,以减小人为因素造成的误差。