液体饱和蒸汽压的测定
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
若用lnp对1/T作图应得一直线，斜率m为：
m vap Hm
2.303R
则 vap Hm 2.303Rm
2. 饱和蒸气压数据的获取
球a中盛有被测液体，U 形管bc部分以被测液体作 为封闭液。
2. 饱和蒸气压数据的获取
ab弯管空间内的压力包括两部分:一是待测液的蒸 气压;另一部分是空气的压力。
蒸汽压差( pa)
)
lnp
35 308 0.003247
40 313 0.003195
45 318 0.003145
50 323 0.003096
55 328 0.003049
60 333 0.003003
作业
由上表数据绘制出logp-1/T直线图，根据线性方 程求出直线的斜率，由斜率算出乙醇在此温度 下的平均摩尔汽化焓，与文献值比较，计算误 差。
测定时先将a与b之间的空气抽净，才能保证b管液 面上的压力为液体的蒸气压。
然后从c的上方缓慢放入空气，使 等压计b、c两端的液面平齐，且不 再发生变化时，则ab之间的蒸气压 即为此温度下被测液体的饱和蒸气 压。因为此饱和蒸气压与c上方的 压力相等，而c上方的压力可由压 力计直接读出。温度则由温度计直 接读出，这样可得到一个温度下的 饱和蒸气压数据。
乙醇平均摩尔汽化焓文献值：41.5kJ/mol
压，温度越高，饱和蒸汽压越大。
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 lnp vap H m
dT 2.303RT 2
积分： ln p vap Hm 1 B 2.303R T
ln p vap Hm 1 B 2.303R T
3纯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。
纯液体饱和蒸气压的测量
纯液体饱和蒸气压的测量一.目的要求1.明确纯液体饱和蒸气压定义和气液两相平衡概念,掌握克劳修斯-克拉贝龙方程。
2.用精密数字真空计测定不同温度下纯液体饱和蒸气压。
初步掌握真空实验技术。
3.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和正常沸点。
二.基本原理一定温度下,与纯液体处于平衡态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。
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,表面层的液体分子逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者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气压。
纯液体的蒸气压是随温度变化而变化的,它们之间的关系可用克劳修斯-克拉贝龙方(Clausius-Clapeyron)方程表示：2Pa]RT H dT p d mvap ∆=/*ln[ …………… (2-1)式中*p 为纯液体在温度T 的饱和蒸气压(Pa);mvap H ∆为液体摩尔气化热(J/mol)；R 为气体常数(8.3145 11K mol J --⋅⋅)。
若温度变化的范围不大,m vap H∆可视为常数，可当作平均摩尔气化热。
将(2-1)式积分得：CRTH p mvap +-=∆Pa]/*ln[ …………… (2-2)式中C 为积分常数。
由(2-2)式可知,在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,作T p /~]/*ln[1Pa 图可得一条直线。
由该直线的斜率可求得实验范围内液体的平均摩尔气化热。
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。
从图中也可以求正常沸点。
三.仪器与试剂饱和蒸气压实验装置 1套 数显恒温水浴 1套 DP-AF 精密数字压力计 1台 射流式真空泵 1台 无水乙醇 若干 精密控温仪 1套 小烧杯 1个 胶头滴管 1支四.实验步骤1.准备工作（主要为检查恒温水浴内各个部件是否可以正常工作）：（1）检查U 型管和试液球间是否存在如图所示一段气体A ，若不存在请找老师。
实验液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定1引言1.1实验目的(1) 运用Clausius-Clapeyron方程，求出所测温度范围内的液体平均摩尔汽化焓及正常沸点(2) 掌握测定饱和蒸气压的方法1.2 实验原理液体的蒸气压与液体的本性以及温度有关。
温度升高时，液体分子平均动能增大，蒸气压上升，反之亦然。
当液体在其温度下的蒸气压等于外界压力时，液体沸腾，这个温度称为液体的沸点。
在外压为p⊖=101.325 kPa下液体的沸点称为标准沸点。
液体的饱和蒸气压与温度的关系由Clausius-Clapeyron方程给出：d(ln p) dT =Δvap H mRT2式中R为摩尔气体常数；T为热力学温度，Δvap H m是温度T下纯液体的摩尔汽化热。
假定Δvap H m与温度无关，对上式积分，可得ln p=−Δvap H m RT+C若将ln p对1/T作图，应该得到一条直线，斜率m=−Δvap H m/R，于是Δvap H m=−Rm在不同温度下测定纯液体的饱和蒸气压，可以推出该液体的摩尔汽化焓和正常沸点了。
2 实验操作2.1 实验用品、仪器及装置实验使用等压管1支，稳压瓶1个，负压瓶1个，恒温槽1套，真空泵1台，干燥管一套，搅拌器一台，压力计1台，数显温度仪。
乙醇（AR）测试装置如图2.1所示（实验中使用数显温度仪）图2.12.2 实验条件实验过程中实验室内温度19.3 °C，相对湿度30%，大气压102.15 kPa2.3 实验操作(1) 装置与装样。
此步骤已在课前完成；(2) 检漏。
将H活塞关上，打开活塞I、F和G，用真空泵抽气到压力计显示的气压为25kPa时，关闭I、F和G。
等片刻后，若压力读数不变说明系统气密性良好；(3) 升温。
开动搅拌器，调节加热器电压在160V左右；(4) 排气。
当水浴温度超过50 °C时，等压管内液体开始沸腾，大量气泡由C管排出。
沸腾3~5 min就可以除去AB间的空气及溶在液体中的空气。
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。
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、明确液体饱和蒸汽压的定义及其实用意义。
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、通过实验数据处理，求得所测液体在不同温度下的饱和蒸汽压，并绘制出蒸气压温度曲线，计算出液体的平均摩尔汽化热。
二、实验原理在一定温度下，液体与其蒸汽达到平衡时的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。
当液体的蒸汽压与外界压力相等时，液体便沸腾。
静态法测定液体饱和蒸汽压是在一定温度下，直接测量处于平衡状态时的蒸汽压力。
假设被测量液体的蒸汽压为 p，实验装置中所加的外压为 p 外，当 p ＝ p 外时，液体发生沸腾。
此时，外压 p 外的大小就等于液体的饱和蒸汽压 p。
克劳修斯克拉贝龙方程表示了液体饱和蒸汽压与温度的关系：ln(p/p) ＝ΔvapHm/（R·T) ＋ C其中，p 为液体在温度 T 时的饱和蒸汽压，p为标准大气压，ΔvapHm 为液体的摩尔汽化热，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，并以 ln(p/p) 对 1/T 作图，可得一直线，其斜率为ΔvapHm/（R)，从而可求得液体的摩尔汽化热ΔvapHm。
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、稳压瓶、温度计、恒温槽、气压计。
真空泵及附件。
2、试剂无水乙醇（分析纯）。
四、实验步骤1、装置安装将等压计、稳压瓶、温度计等按实验装置图连接好。
检查装置的气密性，确保系统无漏气现象。
2、装样洗净等压计，烘干后在等压计的 U 形管内加入适量的无水乙醇。
3、排除系统内的空气打开真空泵，抽气至等压计内的液体沸腾 3 5 分钟，以排除系统内的空气。
关闭真空泵，观察等压计内的液面，若液面在数分钟内保持不变，则表明系统内的空气已排尽。
4、测定不同温度下的饱和蒸汽压开启恒温槽，调节温度至某一设定值，并保持恒温。
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液体饱和蒸汽压是指液体表面上与其相平衡的蒸汽所具有的压强。
在一定温度下，液体的饱和蒸汽压是一定的，且与液体的种类和状态无关。
本实验中我们将通过测量甲醇、乙醇、正丁醇和水在不同温度下的饱和蒸汽压，研究它们的气相平衡规律及有关性质。
实验所需材料：甲醇、乙醇、正丁醇、水，压强计，恒压水浴装置，恒温箱，热力学温度计，电称，玻璃棒，安全灯，耳塞，防护镜等。
实验原理：在一定温度下，液体饱和蒸汽压与温度之间存在一定的函数关系，并且不同温度下饱和蒸汽压值是不同的，一般可用某种数学形式表达，例如：Ln P = A - B/(T+C)其中P为液态物质的饱和蒸汽压力，T为温度（℃），A、B、C为常数，它们可通过拟合得到。
本实验中我们将采用导数法求解液体的饱和蒸汽压，测量温度下出现平衡态的液体体积和压强，利用气体状态方程求得液体饱和蒸汽压。
实验步骤：（1）实验室应具备安全措施在进行实验前，应检查仪器设备的可靠性，放置实验材料的位置要注意分类。
（2）制成实验样品将待制实验样品的数量称量或定量，然后将其加入预先准备好的恒压水浴装置，加水至设定好的标线即可。
注意看清标注，保证样品中的液体在同一电荷体积当中。
（3）测量温度和压强将制成的实验样品放入恒温箱中，待样品达到设定的标准温度时，打开压强计和恒压水浴装置阀门，调整维持压强常数，然后记录当时对应的温度和压强。
为了减小误差，每次记录需测量3次以上取平均值。
（4）重复以上操作重复以上操作，逐渐加热烧杯中的水，记录相应的温度和压强，然后根据实验结果，得出不同温度下实验液体的饱和蒸汽压。
（5）数据处理根据液体饱和蒸汽压的曲线求解积分，即可得出液体的蒸汽压信息。
分析温度和饱和蒸汽压之间的函数关系式，获得液体饱和蒸汽压的值和相应的计算公式。
（6）数据比较和结论在同等条件下，对比不同液体在相同温度下的饱和蒸汽压值，分析不同液体的分子间互作用作用以及其分子间距离之间的关联，并结合实验数据得出有关结论。
液体饱和蒸汽压的测定
(3) 调节游标尺 转动游标尺凋节螺旋，使游标尺的 下沿边与管中汞柱的凸面相切， 这时观察者的眼睛和游标尺前 后的两个下沿边应在同一水平 面。 (4) 读数 游标尺的零线在标尺上所指的刻度， 为大气压力的整数部分(kPa)， 在从游标尺上找出一根恰与标 尺某一刻度相吻合的刻度线， 此游标刻度线上的数值即为大 气压力的小数部分。 (5) 整理工作 向下转动汞糟液面调节螺旋，使汞 面离开象牙针，记下气压计上 附属温度汁的温度读数，并从 所附的仪器校正卡片上读取该 气压计的仪器误差。
游标尺凋 节螺旋 温度计 汞槽 汞槽汞 面调节 螺旋
福廷式气压计的外观见左图。 (1) 铅直调节 福廷式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 误差大约为0.015%。为此使用时应使气 压计铅直悬挂。 (2) 调节汞槽内的汞面高度 慢慢旋转底部的汞面调节螺旋，使汞槽内的 汞面升高，利用汞槽后面白磁板的反光， 注视汞面与象牙针间的空隙，直至汞面 恰好与象牙针尖相接触，然后轻轻扣动 铜管使玻璃管上部汞的弯曲正常，这时 象牙针与汞面的接触应没有什么变动。
七、数据记录和处理
1.数据记录 室温：t= ℃
t /℃
T/K 1/T K-1 P表/kPa P/kPa=(P0 - |P表|）/kPa Lg P
大气压：P0=
30 35 40 45
kPa
50ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ55 60
2. 数据处理
• 作lgP~1/T图，由斜率求出实验温度区 间内乙醇的平均摩尔蒸发热△Hm（文献 值△Hm=42.064KJ/mol），计算相对误 差。 • 实验结果要求作图线性良好，平均摩尔 蒸发热的相对误差在3%以内。
②打开加热开关开始加热。为使升温速度尽可能快，故 将加热置于“强”的位置，当升温到比所设定温度低 于2℃-3℃时，将加热置于“弱”的位置。 ③打开搅拌开关,并置于”快”的位置(见下图)
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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液体饱和蒸汽压的测定【摘要】本实验根据克拉贝龙-克劳修斯方程,运用动态法研究环己烷的饱和蒸气压与温度的关系，并计算其摩尔汽化热。
在实验中了解了真空泵、气压计的使用方法及注意事项。
【关键词】饱和蒸气压 摩尔汽化热 动态法 克拉贝龙-克劳修斯方程 一、前言本实验研究的是单组分体系气-液相平衡:定温下把液体放在真空容器中，液体开始蒸发变成气体态，气态物质又可重新回到液体中。
达到平衡时，通过液体表面进出的分子数相等，定温下液体与其自身的蒸气达到平衡时的蒸气压就是液体的饱和蒸气压;蒸发1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∆H ;饱和蒸汽压与摩尔汽化热之间的关系可以用克拉贝龙-克劳修斯方程表示:d d v a p m l n p T H R T =∆2当液体与外界大气压相通，并且液体的饱和蒸气压与外界压强相等时，液体沸腾，此时的温度称为沸点.沸点是随着外压的改变而变化的。
若温度改变的区间不大，∆H 可视为为常数。
积分上式得：ln 'P A HRT =-∆或 lo g P A BT=-常数A A ='.2303，B H R =∆vap m 2303..log P 与1T 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∆H 。
∆v a p mH R B =2303. 本实验采用的是在不同外部压力下测定液体沸点的动态法。
即测量多组不同气压下的沸点，并通过直线拟和计算出纯水的摩尔汽化热。
本实验操作较为复杂，应注意保证体系中不要混入空气，以免影响实验结果。
二、实验部分（一）仪器DTC-2AI控温仪南京南大万和科技有限公司WYB-I型真空稳压包南京南大万和科技有限公司U型压力计江苏省常州市东风仪表厂JJ-1型增力电动搅拌器江苏省金坛市环宇科学仪器厂1/10℃温度计福廷式压力计平衡管（二）药品环己烷液体（三）操作步骤1）装置概述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。
安全瓶中的负压通过真空泵抽真空来实现。
安全瓶和真空泵之间有一三通阀，通过它可以正确地操作真空泵的启动和关闭。
A球中装待测液体，当A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸汽，并且当B管与C管的液面处于同一水平时，表示B管液面上的蒸汽压(即A球面上的蒸汽压)与加在C管液面上的外压相等。
此时体系汽液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。
用当时读得的大气压减去压差计两水银柱的高度差，即为该温度下液体的饱和蒸汽压。
图2-1 纯液体饱和蒸汽压测定装置图1-盛水大烧杯;2-温度计(分度值为0.1°);3-搅拌;4-平衡管;5-冷凝管; 6-开口U 形水银压力计;7-具有保护罩的缓冲瓶;8-进气活塞;9-抽气活塞; 10-放空活塞;11-安全瓶;12、13-橡皮管14-三通活塞 2）实验步骤1、熟悉实验装置，掌握真空泵的正确使用，了解系统各部分及活塞的作用，读取实验前的气压与温度。
2、不同外部压力下环己烷沸点的测定：A 、将平衡管浸入盛有蒸馏水的大烧杯中，并使其全部浸没在液体中。
加热，并开启搅拌马达，使水浴中的水温度均匀。
B 、关闭活塞9，使活塞8与大气相通。
此时平衡管，压力计，缓冲瓶处于开放状态。
将活塞14通大气，插真空泵电源抽气，把活塞14旋转至与安全瓶相通，抽5分钟，再将活塞14通大气。
拔下电源，此时安全瓶内为负压，待用。
C 、随着水浴中液体的温度的不断升高，A 球上面的待测液体的蒸汽压逐渐增加，使C 管中逐渐有气泡逸出。
本实验所测的液体为环己烷，所以待测水浴中的液体沸腾后仍需继续煮沸5-10分钟，把A 球中的空气充分赶净，使待测水上面全部为纯液体的蒸汽。
停止加热，让水浴温度在搅拌中缓缓下降，C 管中的气泡逐渐减少直至消失，液面开始下降，B 管液面开始上升，认真注视两管液面，一旦处于同一水平，立即读取此时的温度。
这个温度便是实验大气压条件下液体的沸点。
D 、关闭活塞8，用活塞9调节缓冲瓶7中的真空度，从而降低平衡管上端的外压，U 形压力计两水银柱相差约40mm 左右，这时A 管中的待测液又开始沸腾，C 管中的液面高于B 管的液面，并有气泡很快逸出，随着温度的不断下降，气泡慢慢消失，B 管液面慢慢升高，在B 、C 两管液面相平时，说明A 、B 之间的蒸汽压与外压相等。
立即记下此时的温度和U 形压力计上的读数。
此时的温度即外压为大气压减去两汞柱差的情况下液体的沸点。
继续用活塞9调节缓冲瓶的压力，体系产生新的沸腾，再次测量蒸汽压与外压平衡时的温度，反复多次，约10个点。
温度控制在80︒C 以上，压差计的水银柱相差约400mm 左右为止。
重复BCD 步骤两次，获得三组数据。
实验结束，再读取气压与温度，取前后的平均值。
三、实验结果与讨论 一）实验结果1.在61~81℃温度范围内，环己烷的摩尔汽化热m vap H ∆=32.287kJ/mol 。
在20℃时，环己烷的理论摩尔汽化热为33.055kJ/mol ，相对误差为2.32%。
2.根据实验数据所拟合出的直线方程算得环己烷在一个标准大气压下的沸点为 353.41K 。
此时理论沸点为353.85K ，相对误差为0.1243%。
二）实验结果分析用该实验测得的摩尔汽化热和沸点都与资料非常接近而且偏低，分析原因可能包含如下几个方面：1. 实验理论上的误差：克拉伯龙-克劳修斯方程推导中有多个假设：将蒸汽视为理想气体，在汽化过程前后忽略液体的体积，且在一定温度范围内认为摩尔汽化热为常数。
其中理想气体仅是理想化的模型，汽化过程之前的液体也占据一定的体积，摩尔汽化热实际上也是随温度变化而变化的。
以上都会引起lnP~1/T曲线对线性的偏离。
结合所学的物化知识可知，实际的lnP~1/T曲线应该在拟合直线的上方，这就能说明摩尔汽化热和沸点的值为什么会偏低。
2. 实验方法中引入的误差：本实验所采用的动态法中，判断气液相平衡的标志是两边液面相平。
实际上此时并不是严格静态的平衡。
而且人眼观察液面也会引入误差。
所以实验中要分工明确，同一种数据指定一个同学完成，可以减小误差。
3. 实验仪器带来的误差：实验中使用搅拌器加快对流以使体系温度尽量一致，但无法保证温度完全的一致，尤其在实验时采取用湿毛巾擦拭大烧杯外壁的方法略加速降温过程，提高效率，这更使温度一致很难达到。
而且搅拌器引起的晃动也会影响液面相平的观察。
测量的环己烷纯度有限，其中的少量杂质引起沸点上的偏差。
另外，实验中需要直接读取的数据是U形气压计的刻度、温度计的读数。
压差计的精度较低，只能分辨到1mm，而要读两个液面的刻度，因此会产生2mm的误差，换算成压力就是266.6Pa。
因此所算得的液体饱和蒸汽压有一定偏差是很正常的。
温度计的最小分度值ΔT = 0.05℃，实验者以及眼睛的视觉差异都会带来读数误差。
4.实验操作引起的误差：实验中排净体系空气很重要，每次测量前一定要充分煮沸并持续5~10分钟排净空气。
若体系中空气没有排净，由公式可知位排净的空气也会对实验结果产生影响，则测量的值并非饱和蒸汽压。
煮沸时间不够或减压不及时，都会造成体系中混有空气。
实验要求读取平衡瞬间的压力和温度，应尽量做到迅速读取，以保证一致性。
【参考文献】[1] 孙尔康徐维清邱金恒物理化学实验南京大学出版社 1998年4月第1版[2] 付献彩沈文霞等物理化学(第五版) 下册高等教育出版社 2006 年1月第5版Measurement of the saturated vapor pressure ofcyclohexane【Abstract 】We apply dynamic method to research the relationship between saturate vapor pressure of liquid and temperature. To measure different saturate vapor pressure under different temperature, we calculated the molar heat of vaporization of the liquid according to Clapeyron-Clausius equation, and learn some technology about barometer and vacuum pump.【Key words 】saturate vapor pressure molar heat of vaporizationdynamic method Clapeyron-Clausius equation【附件】一、原始数据与处理：初始结束平均大气压(mmHg) 760.6 760.6 760.6外压，即饱和蒸汽压=(76.06-△h)/76.00*101.325 kPa①现由所得数据作出P-T曲线如下：第一组：左侧水银柱高度右侧水银柱高度水银柱高度差饱和蒸汽压沸点（℃）沸点（k)-3.5 cm -3.5 cm 0 cm 101.405 kPa 80.51 353.66 -5.2 cm -1.8 cm 3.4 cm 96.87203 kPa 78.4 351.55 -7.8 cm 0.9 cm 8.7 cm 89.80595 kPa 75.99 349.14 -9.3 cm 2.3 cm 11.6 cm 85.9396 kPa 75.05 348.2 -11.1 cm 4.1 cm 15.2 cm 81.13999 kPa 73.2 346.35 -13 cm 6.1 cm 19.1 cm 75.94042 kPa 71.18 344.33 -15.1 cm 8.1 cm 23.2 cm 70.4742 kPa 68.97 342.12 -16.9 cm 9.8 cm 26.7 cm 65.80792 kPa 66.49 339.64 -19 cm 11.9 cm 30.9 cm 60.20838 kPa 64.35 337.5 -20.8 cm 14.2 cm 35 cm 54.74216 kPa 61.89 335.04 P-T曲线如下：3353403453503555060708090100110第一组实验数据p-T 图线 第二组：左侧水银柱高度 右侧水银柱高度 水银柱高度差 饱和蒸汽压沸点（℃） 沸点（k) -3.5 cm -3.5 cm 0 cm 101.405 kPa 80.5353.65 -5.6 cm -1.3 cm 4.3 cm 95.67213 kPa 78.55 351.7 -7.6 cm 0.7 cm 8.3 cm 90.33924 kPa 76.7 349.85 -9.5 cm 2.5 cm 12 cm 85.40631 kPa 74.89 348.04 -11.7 cm 4.7 cm 16.4 cm 79.54013 kPa 72.57 345.72 -13.4 cm 6.5 cm 19.9 cm 74.87384 kPa 70.71 343.86 -15.5 cm 8.6 cm 24.1 cm 69.2743 kPa 68.39 341.54 -17.4 cm 10.5 cm 27.9 cm 64.20805 kPa 66.08 339.23 -19.9 cm 12.4 cm 32.3 cm 58.34187 kPa 63.6 336.75 -21.3 cm 14.4 cm 35.7 cm 53.80891 kPa61.08334.233353403453503555060708090100110第二组实验数据p-T 图线第三组： 左侧水银柱高度 右侧水银柱高度 水银柱高度差 饱和蒸汽压 沸点（℃） 沸点（k) -3.5 cm -3.5 cm 0 cm 101.405 kPa 80.49353.64 -5.5 cm -1.4 cm 4.1 cm 95.93878 kPa 78.66 351.81 -7.6 cm 0.3 cm 7.9 cm 90.87253 kPa 76.7 349.85 -9.4 cm 2.5 cm 11.9 cm 85.53963 kPa 74.82 347.97 -11.4 cm 4.4 cm 15.8 cm 80.34006 kPa 72.85 346 -13.4 cm 6.5 cm 19.9 cm 74.87384 kPa 70.19 343.34 -15.3 cm 8.4 cm 23.7 cm 69.80759 kPa 68.65 341.8 -17.1 cm 10.2 cm 27.3 cm 65.00799 kPa 66.45 339.6 -19 cm 12.1 cm 31.1 cm 59.94174 kPa 64.11 337.26 -21 cm14.1 cm 35.1 cm54.60884kPa61.39334.543353403453503555060708090100110第三组实验数据p-T 图线②绘制lnP~1/T 曲线：由做出的三个图可看出，曲线基本光滑，实验数据点基本均匀，因此可以直使用测得的原始数据作为处理对象，得出lnP 与1/T 的值并绘制曲线如下： 第一组：饱和蒸汽压 沸点（k) lnP 1/T(1/k)101.405 kPa 353.66 4.619122 0.002828 96.87203 kPa 351.55 4.573391 0.002845 89.80595 kPa 349.14 4.497651 0.002864 85.9396 kPa 348.2 4.453645 0.002872 81.13999 kPa 346.35 4.396176 0.002887 75.94042 kPa 344.33 4.329949 0.002904 70.4742 kPa 342.12 4.255247 0.002923 65.80792 kPa 339.64 4.18674 0.002944 60.20838 kPa 337.5 4.097812 0.00296354.74216 kPa 335.04 4.002634 0.0029850.002820.002840.002860.002880.002900.002920.002940.002960.002980.003004.04.14.24.34.44.54.6 4.7Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 15.798560.15993B -3948.7584555.11224------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.999220.0085610<0.0001-----------------------------------------------------------第一组实验数据lnP~1/T 图第二组：饱和蒸汽压 沸点（℃） 沸点（k) lnP1/T(1/k) 101.405 kPa 80.5 353.65 4.619122 0.002828 95.67213 kPa 78.55 351.7 4.560927 0.002843 90.33924 kPa 76.7 349.85 4.503572 0.002858 85.40631 kPa 74.89 348.04 4.44742 0.002873 79.54013 kPa 72.57 345.72 4.376262 0.002893 74.87384 kPa 70.71 343.86 4.315805 0.002908 69.2743 kPa 68.39 341.54 4.238074 0.002928 64.20805 kPa 66.08 339.23 4.162129 0.002948 58.34187 kPa 63.6 336.75 4.06632 0.00297 53.80891 kPa 61.08 334.23 3.985439 0.0029920.002820.002840.002860.002880.002900.002920.002940.002960.002980.003003.94.04.14.24.34.44.54.64.7Y = A + B * X Parameter Value Error------------------------------------------------------------A 15.547720.07311B -3863.5765625.16911------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.999830.0041610<0.0001------------------------------------------------------------第二组实验数据lnP~1/T 图 第三组：饱和蒸汽压 沸点（℃） 沸点（k) lnP 1/T(1/k) 101.405 kPa 80.49 353.64 4.619122 0.002828 95.93878 kPa 78.66 351.81 4.56371 0.002842 90.87253 kPa 76.7 349.85 4.509458 0.002858 85.53963 kPa 74.82 347.97 4.44898 0.002874 80.34006 kPa 72.85 346 4.386268 0.00289 74.87384 kPa 70.19 343.34 4.315805 0.002913 69.80759 kPa 68.65 341.8 4.245743 0.002926 65.00799 kPa 66.45 339.6 4.17451 0.002945 59.94174 kPa 64.11 337.26 4.093373 0.002965 54.60884 kPa 61.39 334.54 4.000196 0.0029890.002820.002840.002860.002880.002900.002920.002940.002960.002980.003004.04.14.24.34.44.54.64.7Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 15.477510.13584B -3838.0269546.78693------------------------------------------------------------R SD N P-------------------------------------------------------------0.999410.0075510<0.0001------------------------------------------------------------第三组实验数据lnP~1/T 图③计算摩尔汽化热B=-Slope= -(-3948.75845-3863.57656-3838.02695)/3=3883.45399计算中使用ln 而不是log ， m vap H ∆=RBm vap H ∆=RB=8.314*3883.45399=32.287kJ/mol环己烷在20℃下的理论摩尔汽化热为33.055kJ/mol 相对误差为|32.287-33.055|/33.055=2.32% ④计算液体正常沸点正常情况下，P=101.325kPa由第一个线性拟合结果lnP= - 3948.75845 1/T +15.79856得T=353.28K 由第二组线性拟合结果lnP= - 3863.57656 1/T +15.54772 得T=353.50K 由第三组线性拟合结果lnP= - 3838.02695 1/T +15.47751 得T=353.44K 因而标准大气压下，环己烷沸点T=(353.28+353.50+353.44)/3=353.41K 环己烷理论沸点为(80.7+273.15)=353.85K 相对误差为|353.41-353.85|/353.85=0.1243%。