环己烷饱和蒸汽压和温度的关系
蒸汽压力与温度换算(3篇)

第1篇一、引言蒸汽作为一种重要的热能载体,广泛应用于工业、民用和医疗等领域。
在蒸汽的使用过程中,压力和温度是两个非常重要的参数。
压力反映了蒸汽的做功能力,而温度则直接关系到蒸汽的热能利用率。
因此,了解蒸汽压力与温度的关系,并进行相应的换算,对于确保蒸汽设备的安全运行和能源的高效利用具有重要意义。
二、蒸汽压力与温度的关系1. 理论关系根据理想气体状态方程PV=nRT,蒸汽的压力、温度和体积之间存在一定的关系。
其中,P表示压力,V表示体积,n表示物质的摩尔数,R为气体常数,T表示温度。
对于蒸汽,摩尔数n和气体常数R是固定的,因此压力P和温度T成正比关系。
2. 实际关系在实际应用中,蒸汽的压力和温度关系较为复杂。
由于蒸汽的密度随温度和压力的变化而变化,因此在不同的压力和温度下,蒸汽的密度也会有所不同。
根据蒸汽的实际状态,可以将蒸汽压力与温度的关系分为以下几种情况:(1)饱和蒸汽:在一定的压力下,蒸汽和水的混合物处于平衡状态,此时蒸汽的温度称为饱和温度。
饱和蒸汽的压力与饱和温度之间有一一对应的关系。
(2)过热蒸汽:在一定的压力下,蒸汽的温度高于饱和温度,此时蒸汽处于过热状态。
过热蒸汽的压力与温度之间没有一一对应的关系。
(3)湿蒸汽:在一定的压力下,蒸汽和水的混合物处于非平衡状态,此时蒸汽的温度称为湿蒸汽温度。
湿蒸汽的压力与湿蒸汽温度之间有一一对应的关系。
三、蒸汽压力与温度的换算方法1. 饱和蒸汽压力与温度的换算饱和蒸汽压力与温度的换算可以通过饱和蒸汽表进行。
饱和蒸汽表通常以表格形式给出,列出不同压力下的饱和温度。
使用时,根据所需的压力值查找表格,即可得到对应的饱和温度。
2. 过热蒸汽压力与温度的换算过热蒸汽压力与温度的换算可以通过过热蒸汽表进行。
过热蒸汽表通常以曲线形式给出,描述不同压力和温度下的过热蒸汽状态。
使用时,根据所需的压力和温度值,在曲线上找到对应的点,即可得到对应的过热蒸汽压力。
3. 湿蒸汽压力与温度的换算湿蒸汽压力与温度的换算可以通过湿蒸汽表进行。
环己烷饱和蒸气压的测定

物理化学基础实验环己烷饱和蒸气压的测定PB10206102 宋佳2012/9/25环己烷饱和蒸气压的测定PB10206102 宋佳中国科学技术大学化学院化学物理系230026(安徽合肥)摘要:饱和蒸气压是液体自身的性质,它的大小仅与液体的种类和液体所处的温度有关,是区别不同液体的重要依据。
在沸点时,饱和蒸气压与外压平衡,此时测得的外压即等于该温度下的饱和蒸气压。
本次实验采用动态法测定不同外部压力下测定液体的沸点来对环己烷的饱和蒸汽压与温度的关系作实验上的研究,并根据已经建立起的克拉贝龙-克劳修斯方程,计算出液体的平均摩尔汽化热和环己烷的正常沸点,与标准值进行比较验证克拉贝龙-克劳修斯方程。
Abstract: The saturated vapor pressure, which is only concerned with the kind of the liquid and the temperature, is the nature of the liquid itself and an important basis for distinction of different liquid. In its boiling point, the saturated vapor pressure of the liquid equals to the pressure outside of the system. We measure the boiling point of cyclohexane at different external pressure to study the relationship between saturated vapor pressure and temperature, and we could calculate the molar heat of evaporation of cyclohexane and its boiling point at standard pressure (P=760mmHg) according to Clapeyron-Clausius Equation. The we can compare them with the standard value, therefore it provides an evidence to the correctness the Equation.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Keywords:Saturated Vapor Pressure Molar Heat of EvaporationDynamic method Clapeyron-Clausius Equation前言:液体的沸点是指液体的饱和蒸汽压与外压相等时的温度,随着外压的改变而变化。
实验三环己烷饱和蒸气压的测定

实验三环己烷饱和蒸气压的测定【实验原理】在一定温度下,气液平衡时的蒸气压叫做饱和蒸气压,蒸发1摩尔液体所需要吸收的热量,即为该温度下液体的摩尔气化热。
液体的蒸气压与温度有关,当温度升高时,分子运动加剧,有更多高动能的分子从液面逸出,因而蒸气压增大;反之,当温度降低时,则蒸气压减小。
饱和蒸气压与温度的关系服从克劳修斯—克拉贝龙方程式:dlnp/dT=△H m/RT2 (3-1)式中,p为液体的蒸气压(Pa);T为热力学温度(K);△H m为液体的摩尔气化热(J.mol-1);R为气体常数。
当温度变化范围不大时,△H m可视为常数。
将上式积分可得:ln(p/pθ)=-△H m/RT + C (3-2)p=p大气压+ p真空(3-3)式中,pθ为大气压;p为液体的蒸气压(Pa)。
根据克-克方程,以ln(p/pθ)对1/T作图,即得一条直线,斜率m与气体常数R乘积的绝对值就是摩尔气化热,即m=-△H m/R , △H m=-mR随着温度的增加,液体饱和蒸气压的值也要增大,当饱和蒸气压等于外界压力时,液体“沸腾”,其对应的温度称为沸点。
而饱和蒸气压恰为101.325kPa时,所对应的温度称为该液体的正常沸点。
测定饱和蒸气压使用的方法为:静态法。
【仪器与试剂】仪器:恒温槽,饱和蒸气压测定仪,数字压力计,真空泵试剂:环己烷【实验步骤】1.体系减压,排除空气:按图将仪器装好。
在开始实验前要检查装置是否漏气,关闭储气气罐的平衡阀l,打开进气阀和平衡阀2,开动水泵,当测压仪的示数为-50~60kPa时,关闭进气阀,观察测压仪读数,若读数不变,则系统不漏气;若真空度下降,则系统漏气,要查清漏气原因并排除之。
若体系不漏气,则在平衡管的a球中装入2/3体积的环己烷,在b、c球之间的U形管中也装入少量环己烷。
U形管中不可装太多,否则既不利于观察液面,也易于倒灌。
2.测量不同温度下的饱和蒸气压:将平衡管安装到装置上并全部浸入恒温槽水浴中,同时打开恒温槽、搅拌器开关,接通冷凝水,启动真空泵,同时打开连通真空泵的开关,抽尽a与c管上方的空气(此时,应注意调节缓冲瓶上方的平衡阀以防止发生暴沸!)。
环己烷的饱和蒸汽压的测定讲解

环己烷的饱和蒸汽压的测定PB10xxxxxxxxx中国科学技术大学材料科学系摘要: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-克劳修斯方程序言: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 ml n p THR 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,ΔH可视为为常数。
积分上式得:ln 'P A HRT=-∆ lnP 与1/T 有线性关系。
作图可得一直线,斜率为-RΔH。
因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热ΔH 。
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。
实验部分:(一)仪器DTC-2AI 控温仪1台南京南大万和科技有限公司WYB-I 型真空稳压包2台 南京南大万和科技有限公司 U 型压力计1个江苏省常州市东风仪表厂JJ-1型增力电动搅拌器1台 江苏金坛市环宇科学仪器厂 SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵1台 郑州长城科工贸有限公司1/10℃温度计1个 福廷式压力计1个 平衡管1个 (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。
纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告

基础化学实验实验一? 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。
?2. 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。
?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与正常沸点。
??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为: 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;m H vap ∆为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。
假定m H vap ∆与温度无关,或因温度范围较小,m H vap ∆可以近似作为常数,积分上式,得: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vap mH R ∆-,由斜率可求算液体的vap m H ∆。
三、仪器、试剂蒸气压测定装置 1套 循环式真空泵 1台精密数字压力计 1台 数字控温仪 1只无水乙醇(分析纯)四、实验步骤1.读取室内大气压2.安装仪器:将待测液体(本实验是无水乙醇)装入平衡管,之后将平衡管安装固定。
3.抽真空、系统检漏4排气体:先设定温度为20℃,之后将进气阀打开,调压阀关闭,稳定后,关闭进气阀,置零,打开冷却水,同时打开真空泵和调压阀(此时调压阀较大)。
抽气减压至压力计显示压差为-80kpa 左右时,将调压阀调小。
饱和蒸汽压 温度 excel

饱和蒸汽压温度 excel饱和蒸汽压与温度的关系是热力学中的一个重要概念,对于了解物质的相变过程以及工程应用具有重要意义。
本文将围绕这一主题展开,介绍饱和蒸汽压与温度之间的关系以及其在工程实践中的应用。
一、饱和蒸汽压的定义和特性饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体和蒸汽处于平衡状态时,蒸汽对应的压强。
当液体表面上的蒸发速率等于液体中的凝结速率时,液体与蒸汽达到平衡,此时蒸汽的压力就是饱和蒸汽压。
饱和蒸汽压与温度密切相关,常用的表达式是饱和蒸汽压与温度之间的关系式,即饱和蒸汽压定律。
根据实验结果,饱和蒸汽压与温度之间呈指数关系,常用的关系式有饱和蒸汽压的对数与温度的倒数成线性关系、饱和蒸汽压与温度的自然对数成线性关系等。
二、饱和蒸汽压与温度的实验结果和数据科学家通过实验测量得到了饱和蒸汽压与温度之间的关系,并整理成表格和图表。
下面是一些常见物质的饱和蒸汽压与温度的关系数据:1. 水的饱和蒸汽压与温度的关系:温度(℃)饱和蒸汽压(kPa)0 0.61110 1.22820 2.33930 4.24640 7.37650 12.342. 硫酸的饱和蒸汽压与温度的关系:温度(℃)饱和蒸汽压(kPa)0 0.00910 0.02120 0.04630 0.09440 0.1850 0.325通过上述数据可以清晰地看到,随着温度的升高,饱和蒸汽压也随之升高,呈指数增长的趋势。
三、饱和蒸汽压与温度的应用1. 工业生产中的应用饱和蒸汽压与温度的关系在工业生产中有着广泛的应用,尤其是在热工和能源领域。
例如,锅炉中的燃烧过程需要控制燃料的燃烧温度,通过调节饱和蒸汽压来实现温度的控制。
此外,饱和蒸汽压还与蒸汽发生器的性能和效率密切相关,对于优化蒸汽发生器的设计和运行具有重要意义。
2. 天气预报中的应用饱和蒸汽压与温度之间的关系也在气象学中有着重要的应用。
气象学家通过测量和计算饱和蒸汽压与温度之间的关系,可以预测大气中的水汽含量和云雾的形成情况,为天气预报提供依据。
乙醇环己烷饱和蒸气压的测定
《物理化学实验》乙醇/环己烷饱和蒸气压的测定1 实验要求(1)明确饱和蒸汽压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯—克拉贝龙方程式。
(2) 会求不同温度下乙醇的饱和蒸汽压。
初步掌握真空实验技术。
(3) 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。
(4) 回答本次实验需要讨论的4个问题。
2 注意事项(1) 阀1和阀2是关系到实验成败的主要因素之一,因此不能有泄露现象。
在实验时,阀1既是放气开关,也是压力微调开关,因此实验时一定要仔细,缓慢地调节,不可用力过猛,阀转到底后不可再转,以防扭断。
同时,阀2一定要关紧,以免因阀泄露而影响实验的顺利进行和准确性。
(2) 升温时可预先漏入少量空气,以防止平衡管中的液体暴沸。
(3) 平衡管必须放置于恒温水浴的液面以下,以保证试液温度的准确度。
(4) 调节平衡阀1,平衡阀2时,压力计显示的压力值有时跳动属正常现象,待压力计上压力值稳定后方可工作。
3 问题讨论(1)克劳修斯—克拉贝龙方程式在什么条件下适用?(2) 如果平衡管内空气未被驱除干净,对实验结果有何影响?(3) 本实验的方法能否用于测定溶液的蒸气压?为什么?(4) 测定装置中安置缓冲瓶起什么作用?4 参考文献(1)东北师范大学.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社,1982(2) 北京师范学院化学系物化实验室教学小组.化学教育[M],1982(3) 淮阴师范专科学校化学科.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社,1986(4) 印永嘉.物理化学简明手册[M].北京:高等教育出版社,1988(5) 刘寿长,张建民,徐顺.物理化学实验[M].郑州:郑州大学出版社,2004。
PB10206液体饱和蒸汽压的测定
4、实验注意事项:
(1)平衡管 A 管和 B 管之间的空气必须赶净。 (2)抽气和放气的速度不能太快,以免 C 管中的水被抽掉或 B 管中的水倒流到 A 管。 (3)读数时应同时读取温度和压差。 (4)使用真空泵时,要保证大真空瓶上的三通活塞处于“╩”状态时才能切断真空泵的电源。 (5)读测完温度和压差的数据以后,赶快给体系加热,或减小环境的压力,以免环境的空气进入到体系中。
参考文献:
[1] 南京大学物理化学教研室 傅献彩, 沈文霞, 姚天扬. 物理化学, 第四版(上, 下册). 高等教育出版社, 1990. [2] 崔献英, 柯燕雄, 单绍纯. 物理化学实验 , 中国科学技术大学出版社, 2000. [3] 刘士星. 化工原理 , 中国科学技术大学出版社, 1994. [4] 李鸿仪. 科研处. 蒸汽压方程参数的理论预测.
能要用气泵往体系吹气,同时要选择沸点更低的实验材料。以免水浴温度达不到沸点。 ③ 本次实验对团队合作要求较高,实验中分工合作的正确与否对实验误差及结果都有较大的影响。 ④ 水的比热容较大,实验中如果将冷却水开得太大,在加速降温时会带来更大的误差,要学会适当调节。 ⑤ 实验结果误差非常小,说明此次实验完成得较好,实验条件及随机误差都控制的比较好。
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( 分度度为 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
3、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,读当日大气压。 (2)取下平衡管 4,洗净、烘干,装入待测液。使 A 球内有 2/3 体积的液体。并在 B,C 管中也加入适量液体, 将平衡管接在冷凝管的下端。平衡管中液体的装法有两种:一是把 A 管烘烤,赶走空气,迅速在 C 管中加入液体, 冷却 A 管,把液体吸入。二是将 C 管中加入液体,将平衡管与一水泵相连接,抽气,并突然与水泵断开,让 C 管 的水流入 A 管。 以上步骤均由实验老师完成 (3)系统检漏:管闭活塞 8 和 9,将三通活塞 14 旋转至与大气相通,关闭活塞 10,插上真空泵电源,启动真 空泵,将活塞 14 再转至与安全瓶 11 相通,抽气 5 分钟,再将活塞 14 旋至与大气相通,拔掉真空泵电源,停止抽 气。这样做是为了防止真空泵油倒吸。用活塞 9 调节缓冲瓶的真空度,使 U 形压力计两臂水银柱高低差为 20—40 毫米,关闭活塞 9。仔细观察压力计两臂的高度,在 10 分钟内不变化,证明不漏气,可开始做实验。否则应该认
常见物质的饱和蒸气压与温度关系
常见物质的饱和蒸气压与温度关系在我们的日常生活中,我们经常会遇到一些物质从液体转变为气体的现象,比如水沸腾时产生的水蒸气。
这种现象是由于物质的饱和蒸气压超过了环境中的压强,使得液体转变为气体。
而物质的饱和蒸气压与温度之间存在着一定的关系。
首先,我们来了解一下什么是饱和蒸气压。
饱和蒸气压是指在一定温度下,液体和气体之间达到平衡时,气体对应的压强。
当液体表面上的分子获得足够的能量,能够克服液体的表面张力,就会从液体转变为气体。
这个时候,气体对应的压强就是饱和蒸气压。
饱和蒸气压与温度之间存在着一定的关系,这个关系可以通过实验来确定。
实验结果表明,当温度升高时,饱和蒸气压也会随之增加。
这是因为温度的升高会使得液体内部分子的平均动能增加,分子间的相互作用力也会减弱。
这样一来,液体表面上的分子就更容易获得足够的能量,从而转变为气体。
因此,随着温度的升高,饱和蒸气压也会增加。
不同物质的饱和蒸气压与温度之间的关系有所不同。
以水为例,当温度从0摄氏度升高到100摄氏度时,水的饱和蒸气压也会从不足1千帕增加到约101.3千帕。
而对于其他物质来说,它们的饱和蒸气压与温度之间的关系可以通过实验来测定。
了解物质的饱和蒸气压与温度之间的关系对于很多实际应用是非常重要的。
比如,在工业生产中,了解物质的饱和蒸气压与温度之间的关系可以帮助我们控制物质的蒸发速率,从而控制生产过程中的温度和压力。
在热力学领域,饱和蒸气压与温度之间的关系也是研究物质相变行为的重要基础。
总之,常见物质的饱和蒸气压与温度之间存在着一定的关系。
随着温度的升高,物质的饱和蒸气压也会增加。
通过实验可以确定不同物质的饱和蒸气压与温度之间的具体关系。
这些关系对于实际应用和科学研究都具有重要意义。
我们应该进一步深入研究物质的相变行为,以便更好地应用于各个领域。
环己烷氧化反应探究
摘要:在环己烷氧化反应过程中由于受到许多因素的制约,造成反应收率下降,为了保证氧化反应的高效进行,在进行氧化反应时要综合考虑影响氧化反应的多种因素,及时调整增大氧化收率。
关键词:环己烷氧化;环己基过氧化氢;温度;停留时间;转化率环己酮是一种重要的化工原料,是生产己内酰胺和己二酸的主要原料,具有低毒、微溶于水、易溶于甲醇、乙醇、丙酮、醚、苯等大多数有机溶剂的特点。
因其具有良好的溶解性、低毒和相对较低的价格等特点,环己酮在工业上广泛应用于高档溶剂、燃料助剂、医药助剂、抛光剂、胶黏剂及皮革涂料稀释剂等领域,近几年环己酮产量和需求量稳定增长,其生产与发展发挥了巨大的社会效益,取得了良好的经济效益。
随着下游产品的质量提高,对环己酮的质量提出了更高的要求。
一、氧化反应机理环己烷氧化制环己酮装置一般采用法国隆波利公司的高压贫氧氧化---酸性分解(均相工艺)或DSM公司的低压空气氧化-碱性分解(非均相工艺)。
液相的环己烷和空气进行的氧化反应,属于游离基退化支链反应,按照链引发、增长、退化分支、终止四个步骤进行。
空气中的分子氧首先溶解到液相环己烷中,通过碰撞发生分子氧和易氧化物质的氧化反应,即发生游离基的引发及增长反应,利用醇酮易氧化的特性去引发反应,缩短反应时间。
一旦引发成功,环己烷将与氧气发生简单链式游离基反应。
二、反应过程中的影响因素(一)反应温度环己烷氧化过程是一个放热过程,其反应温度将有反应过程产热及环己烷蒸发带走的热量平衡决定的,其反应温度高低决定了反应速度的快慢。
温度升高,反应速度加快,但环己基过氧化氢(CHHP)的热稳定性差,随着温度升高,环己基过氧化氢分解出环己醇、环己酮,而环己酮比环己烷更易氧化,造成副反应增多,收率下降;此外,反应温度提高需要提高进入氧化反应器物料温度,增加蒸汽使用量,造成能耗增加;温度降低后会造成氧化反应无法正常进行。
因此,通过反应器进料加入冷环己烷调整反应器反应温度,一般温度控制在165-170℃,温度逐步递减。