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1、液体饱和蒸汽压的测定实验报告液体饱与蒸汽压的测定一、实验目的1、明确液体饱与蒸汽压的意义,熟悉纯液体的饱与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与蒸汽压的原理。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与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
2、;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。液体的饱与蒸气压与温度的关系用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示:dlnpvapHm(1)dTRT2式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;vapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。假定vapHm与温度无关,或因温度范围较小,vapHm可以近似作为常数,积分上式,得:lnpvapHm1(2)RCT其中
3、C为积分常数。由此式可以瞧出,以lnp对1/T作图,应为一直线,直线的斜率为vapHm,由斜率可求R算液体的vapHm。2、实验方法静态法测定液体饱与蒸气压,就是指在某一温度下,直接测量饱与蒸气压,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与蒸气压,有升温法与降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱与蒸气压,所用仪器就是纯液体饱与蒸气压测定装置。平衡管由A球与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
4、就是待测液体的蒸气,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。此时,体系气液两相平衡的温度称为液体在此外压下的沸点。可见,利用平衡管可以获得并保持系统中为纯试样时的饱与蒸汽,U形管中的液体起液封与平衡指示作用。精密数字压力计液体饱和蒸汽压的测定实验报告图1液体饱与蒸气压测定装置图1、恒温槽;2、冷凝管;3、压力计;4、缓冲瓶平衡阀;5、平衡阀2(通大气用);6、平衡阀1(抽真空用);8平衡管三、仪器与试剂恒温水浴;平
5、衡管,温度计,冷凝管,数字式低真空测压仪,真空泵及附件,无水乙醇。四、实验步骤:1、安装仪器等待测液体(本实验就是无水乙醇)装入平衡管,A球内约占4/5体积,此时U型管内不能有液体。再按照图一装妥个部分。2、抽真空、系统检漏将进气阀、阀闭进气阀与阀2,如压力计示数能在3-5min3、排除AB弯管空间内的空气与形成液封2打开,阀1关闭。抽气减压至压力计显示压差为-80KPa时关内维持不变,则系统不漏气。打开阀1,恒温槽温度调至比次大气压下待测液沸点高3-5℃,如此沸腾3-5min
6、,停止加热,关闭阀14、乙醇饱与蒸汽压的测定开阀2,使测量系统的压力减小当b、c5-7kPa,两管的液面到达同一水平面时,立即记录此时的温度与压力,并打液体将重新沸腾,又有气泡从平衡管冒出,关闭阀2,继续降低水温。当温度降到一定程度时,B,C液面又处于同一水平面,记录此时的温度计压力计读数。重复上述操作,每次使系统减压5-7kpa,测至少8组数据。实验结束后,先将系统排空,然后关闭真空泵。五、数据处理:被测液体:乙醇室温:28、60℃大气压:97、67kPa(
7、1)数据记录恒温槽温度13压力计读数液体的蒸汽压㏑pt/℃T/KT/K×10△p/kPap=p大气+△p/kPa79、14352、2、839097、674、5822976、53349、2、860-7、3090、374、5046874、58347、2、876-13、2184、464、4367372、82345、2、890-20、2177、464、3509770、86344、2、907-25、4472、234、2800168、84341、2、924-31、3366、344、1959966、56339、
8、2、944-36、9760、704、1067164、58337、2、961-42、0955、584、01873(2)以lnp对1/T作图,求出直线的斜率,并由斜率算出此温度范围内液体的平均摩尔汽化热△vapHm。液体饱和蒸汽压的测定实验报告1/T与lnP的关系图4.74.64.5y=-4.6855x+17.897P4.4系列1n4.3l线性(系列1)4.24.143.92.822.842.862.882.92.922.942.962.981/T（×103K）由k=vapHm得:va
