饱和蒸汽压的测定
饱和蒸汽压的测定(1)

饱和蒸汽压的测定(1)饱和蒸汽压是一种很重要的物理量,特别是在研究气体与液体相互转化、气液平衡等问题时,饱和蒸汽压的测定显得尤为重要。
饱和蒸汽压的测定方法有很多种,其中,以下介绍了两种较为常见的方法。
一、动态法这种方法是将被测物质加热,使之蒸发产生饱和蒸汽,然后将蒸汽传输到一个密封的容器中去,通过监测容器中的压力和温度变化,来计算出被测物质的饱和蒸汽压值。
具体步骤如下:1、将被测物质放置于一个装置中,加热并蒸发产生饱和蒸汽。
2、使用气体泵将饱和蒸汽送到一个密封的容器中,这个容器通常是一个间接冷却式容器。
3、利用压力计和温度计对容器内部的压力和温度进行监测。
4、注入一定量的饱和蒸气后,等待其内部压力稳定。
这个过程称为平衡状态,此时容器内外压力相等,称为饱和蒸汽压。
5、记录这个压力值和温度,这是对被测物质饱和蒸汽压的相应值。
6、在一定的时间间隔内进行多组实验,并记录下所有的压力和温度数据值,然后进行统计计算,以确定被测物质在不同温度下的饱和蒸汽压值。
二、静态法1、在密闭容器中装入被测物质并加热,使之蒸发产生饱和蒸汽。
不同于动态法,此时不再需要对蒸汽进行输送。
2、准确地称量被测物质和密闭容器的质量,并确定蒸发后的饱和蒸气量。
3、将容器缓慢降温,直到蒸气凝结成液体,过程中要保持压力计和温度计位于同一高度。
4、在容器内形成饱和液体后,记录下此时的压力和温度。
5、通过理论计算或者实验确定容器内所装物质的密度,从而计算出该物质的饱和蒸汽压。
需要注意的是,这两种方法都需要保证实验设备的严密性,以防止外界条件的影响。
同时,实验过程中应该准确地控制温度和其他因素,以保证数据的准确性和可靠性。
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。
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。
饱和蒸汽压测定

饱和蒸汽压测定
饱和蒸汽压测定是热力学领域中一个重要的实验技术。
它的主要应用范围包括化学工程、电力工程、环境工程、材料科学等领域。
饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体或固体表面与其气态之间存在的平衡状态下的气压。
它是液态或固态物质与其气态之间的重要性质之一,也是设计和运作很多工业设备的
必要参数。
饱和蒸汽压测定的过程中,首先需要将液体样品置于一个封闭容器中加热,直至达到
一个特定温度,随后使其平衡气压与容器内部空气的压力相等。
接着,对容器内的气压明
确测定,以此获得样品在饱和蒸汽状态下的气压值。
这个值在一定条件下是唯一的,而该
条件包括温度、压力、物质等。
饱和蒸汽压测定技术中广泛应用的装置是气相色谱仪(GC)。
GC测定饱和蒸汽中的树脂淀粉、聚酯、共聚物、本体聚合物等各种有机化合物压力较低、超临界状态的热物性参数,既可以直接测定饱和蒸汽压,又可以进行沸点及其温度受参数的研究。
在GC测定饱和蒸汽压中,需要先将样品从低温至高温升温,然后将其在高温下维持一定时间,以达到平衡状态。
在此之后,将测量气相色谱机内各分离柱中的饱和蒸汽的压强
与标准样品进行比较并确定饱和蒸汽压值。
总之,饱和蒸汽压测定是实验室中一项基础的热物性测定技术。
在很多领域中,它用
于定义物质的蒸汽压力,预测或确定某种物质在给定条件下的沸点、液相间的平衡状态等,是一种必要的工业实践。
饱和蒸汽压测定

为
vap H m R
(2)
,由斜率可求算液体的ΔvapHm 。
三、仪器装置
气压计
自来水 3
2
1 水浴
真空泵
平衡管 安全瓶 电热板
四、实验步骤
1、平衡管中加入纯水
水浴
去离子水 去离子水
2 3
1 2
去离子水
A
C B
密闭体系
2、系统气密性检查
关闭活塞1,打开活塞2,开动真空泵,缓缓关小活 塞3,当气压计指数约是-20kPa时,关闭活塞2,同 时打开活塞3,约5分钟后,若气压计指数不变,则 表明系统不漏气否则,应逐段检查,直到消除系统
液体的饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修
斯-克拉贝龙方程式表示:
d ln p vap H m dT RT 2
(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。
ΔvapHm可以近似作为常数,积分上式,得:
vap H m 1 ln p Байду номын сангаас C R T 其中C为积分常数。由此式可以看出,以lnp对
漏气原因。
3、排除A、B弯管空间内的空气
4、饱和蒸气压的测定
五、数据处理
1.数据记录表 大气压 温度(℃) kPa 1/T 室温 蒸汽压p ℃ lnp
2.绘出水的蒸气压温度曲线。
3.以lnp对1/T 作图,并由直线的斜率
得出平均摩尔气化热ΔvapHm,并求出水
的正常沸点。
六、注意事项 1.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。 2.必须充分排净平衡管中的全部空气,平衡 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。 3. 当平衡管中U型部分的液面平齐时,读数要 迅速,读毕应立即打开大缓冲瓶与真空泵连 接活塞抽气减压,防止空气倒灌。若发生倒 灌现象,必须重新排净平衡管内的空气。
液体饱和蒸气压的测定

液体饱和蒸气压的测定概述液体饱和蒸气压是指在特定温度下,液体与其相应的饱和蒸气之间建立的动态平衡,此时液体表面蒸发与蒸气凝结的速率相等。
液体的饱和蒸气压是液体与蒸气之间的重要性质之一,对于了解物质的性质以及一些工业过程和实验室研究都有重要意义。
本文将介绍液体饱和蒸气压的测定方法及其相关原理。
一、测定方法1. 东西部法(T-w 比较法)此法利用两个温度差异较大的液体的饱和蒸汽压之间的比值来测量待测液体的饱和蒸汽压。
测定步骤:1.准备两个液体A和B,要求A的蒸汽压较高,B的蒸汽压较低,且两者在所选温度范围都是透明的。
2.在一个密封的容器中加入液体A,并测量其温度为T1。
3.在另一个密封的容器中加入液体B,并测量其温度为T2。
4.调整两容器的压力,使其相等。
5.记下此时液体B的温度为T3。
原理分析:根据热力学的相关原理,我们可以得到以下公式:饱和蒸气压和温度的关系可用来表达:P1P2=e(−ATe(−BT推导可得:T3=T1−T2lnP1P2(1A−1B)其中A和B分别为两种液体A和B的常数。
2. 塞满剂法此法利用塞满剂在液体上形成隔离膜,断开液体与空气之间的直接传热与传质途径,使液体在恒定温度下达到饱和蒸汽压。
测定步骤:1.准备一个毛细管和一根小玻璃棒,将玻璃棒沾湿后插入毛细管中。
2.竖起毛细管,使其底部完全浸没在待测液体中,并将毛细管置于一个恒温水浴中。
3.等待一段时间,直到毛细管内液体高度不再升高。
4.测量液体在毛细管中的高度。
原理分析:当液体的饱和蒸气压与毛细管内的液体柱的压强相等时,液体的升降达到平衡状态。
此时,液体表面的动力学平衡决定了毛细管内液体柱的高度。
二、常用的待测液体的饱和蒸气压测定温度范围以下是一些常用的待测液体及其饱和蒸气压测定温度范围的示例:1.水:0 ~ 373°C2.乙醇:20 ~ 100°C3.苯:80 ~ 100°C4.丙酮:20 ~ 78°C5.甲醇:0 ~ 65°C三、液体饱和蒸气压的应用液体饱和蒸气压的测定对于实验室的一些研究和工业过程有着重要的应用,下面是一些例子:1.根据液体饱和蒸气压的测定结果,可以推导出该液体的折射率等关键参数,对于光学领域的研究非常重要。
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。
饱和蒸汽压的测定实验报告
饱和蒸汽压的测定实验报告一、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,即克劳修斯克拉佩龙方程。
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,液体与其蒸汽达到平衡时,蒸汽所产生的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。
当液体的饱和蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾。
饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯克拉佩龙方程表示:$\ln P =\frac{\Delta H_{vap}}{RT} + C$其中,$P$ 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$\frac{\Delta H_{vap}}{R}$,从而可求得$\Delta H_{vap}$。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压。
在一定温度下,直接测定乙醇在密闭容器中达到平衡时的蒸汽压力。
三、实验仪器与试剂1、仪器饱和蒸汽压测定装置一套,包括等压计、恒温槽、冷凝管、数字式压力计等。
真空泵及附件。
精密温度计(0 100℃,分度值 01℃)。
2、试剂无水乙醇(分析纯)。
四、实验步骤1、装置安装将等压计、冷凝管、数字式压力计等按要求连接好。
向等压计中加入适量的无水乙醇,使液面略低于 U 形管的底部。
2、抽真空打开真空泵,缓慢打开抽气阀,对系统进行抽真空。
观察压力计的示数,当压力降至一定值(通常为 2 3 kPa)时,关闭抽气阀和真空泵。
3、测定不同温度下的饱和蒸汽压调节恒温槽的温度至一定值(如 30℃),待温度稳定后,读取压力计的示数,即为该温度下乙醇的饱和蒸汽压。
依次升高恒温槽的温度(每次升高 5℃),重复上述操作,测定不同温度下乙醇的饱和蒸汽压,直至温度升至 70℃左右。
4、实验结束实验结束后,关闭恒温槽、压力计等仪器的电源,清理实验台。