水在不同温度下的饱和蒸气压Saturated Water Vapor Pressures at Different Temperatures
过热蒸汽比热容=压力下的饱和蒸汽比热容+4.187×（过热温度-饱和温度）
压力(MPa) 温度(℃) 0.001 6.9491 0.002 12.9751 0.002 17.5403 0.003 21.1012 0.003 24.1142 0.004 26.6707 0.004 28.9533 0.005 31.0533 0.005 32.8793 0.006 34.6141 0.006 36.1663 0.007 37.6271 0.007 38.9967 0.008 40.2749 0.008 41.5075 0.009 42.6488 0.009 43.7901 0.010 44.8173 0.010 45.7988 0.011 47.6934 0.012 49.4281 0.013 51.0488 0.014 52.5553 0.015 53.9705 0.016 55.3401 压力(MPa) 温度(℃) 0.017 56.5955 0.018 57.8053 0.019 58.9694 0.020 60.0650 0.021 61.1378 0.022 62.1422 0.023 63.1237 0.024 64.0596 0.025 64.9726 0.026 65.8628 0.027 66.7074 0.028 67.5291 0.029 68.3280 0.030 69.1041 0.032 70.6106 0.034 72.0144 0.036 73.3611 0.038 74.6508 0.040 75.8720 0.045 78.7366 0.050 81.3388 0.055 83.7355 0.060 85.9496 0.065 88.0154 0.070 89.9556 压力(MPa) 温度(℃) 0.075 91.7816 0.080 93.5107 0.085 95.1485 0.090 96.7121 0.095 98.2014 0.100 99.6340 0.110 102.3160 0.120 104.8100 0.130 107.1380 0.140 109.3180 0.150 111.3780 0.160 113.3260 0.170 115.1780 0.180 116.9410 0.190 118.6250 0.200 120.2400 0.210 121.7890 0.220 123.2810 0.230 124.7170 0.240 126.1030 0.250 127.4440 0.260 128.7400 0.270 129.9980 0.280 131.2180 0.290 132.4030 压力(MPa) 温度(℃) 0.300 133.5560 0.310 134.6770 0.320 135.7700 0.330 136.8360 0.340 137.8760 0.350 138.8910 0.360 139.8850 0.370 140.8550 0.380 141.8030 0.390 142.7320 0.400 143.6420 0.410 144.5350 0.420 145.4110 0.430 146.2690 0.440 147.1120 0.450 147.9330 0.460 148.7510 0.470 149.5500 0.480 150.3360 0.490 151.1080 0.500 151.8670 0.520 153.3500 0.540 154.7880 0.560 156.1850 0.580 157.5430 压力(MPa) 温度(℃) 0.600 158.8630 0.620 160.1480 0.640 161.4020 0.660 162.6250 0.680 163.8170 0.700 164.9830 0.720 166.1230 0.740 167.2370 0.760 168.3280 0.780 169.3970 0.800 170.4440 0.820 171.4710 0.840 172.4770 0.860 173.4660 0.880 174.4360 0.900 175.3890 0.920 176.3250 0.940 177.2450 0.960 178.1500 0.980 179.0400 1.000 179.9160 1.050 18 2.0480 1.100 184.1000 1.150 186.0810 1.200 187.9950 压力(MPa) 温度(℃) 1.250 189.8480 1.300 191.6440 1.350 193.3860 1.400 195.0780 1.450 196.7250 1.500 198.3270 1.550 199.8870 1.600 201.4100 1.650 20 2.8950 1.700 204.3460 1.750 205.7640 1.800 207.1510 1.850 208.5080 1.900 209.8380 1.950 211.1400 2.000 212.4170 2.050 21 3.6690 2.100 214.8980 2.150 216.1040 2.200 217.2890 2.250 218.4520 2.300 219.5960 2.350 220.7220 2.400 221.8290 2.450 222.9180 1 / 2
饱和蒸汽P--T关系实验 一、实验目的 1、通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。 2、通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽P—T关系图表的编制方法。 3、学会温度计、压力表、调压器和大气压力计等仪表的使用方法。 4、能观察到小容积和金属表面很光滑（汽化核心很小）的饱态沸腾现象。 二、实验设备 图1 1、压力表（－0.1～0～1.5㎏f/㎝2） 2、排气阀 3、缓冲器 4、可视玻璃及蒸汽发生器 5、电源开关 6、电功率调节 7、温度计（0～300℃） 8、可控数显温度仪9、电压表 三、实验方法与步骤 1、熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 2、将电功率调节器指针至电压表零位，然后接通电源。 3、将调压器输出电压调至200～220V，待蒸汽压力升至一定值时，将电压降至20～50V保温，待工况稳定后迅速记录下水蒸气的压力和温度。重复上述实验，在0～10kgf/cm2（表压）范围内实验不少于6次，且实验点应尽量分布均匀。 4实验完毕后，将调压指针旋回零位，并断开电源。 5、记录室温和大气压力。
四、数据记录和整理 将实验结果点在坐标上，清除偏离点，绘制曲线。 3、总结经验公式： 将实验曲线绘制在双对数坐标纸上，则基本呈一直线，故饱和水蒸气压力和温度的关系可近似整理成下列经验公式： 4 t= 100P
4、误差分析： 通过比较发现测量比标准值低1%左右，引起误差的原因可能有以下几个方面： （1）读数误差。 （2）测量仪表精度引起的误差。 （3）利用测量管测温所引起的误差。
当液体在有限的密闭空间中蒸发时，液体分子通过液面进入上面空间，成为蒸汽分子。由于蒸汽分子处于紊乱的热运动之中，它们相互碰撞，并和容器壁以及液面发生碰撞，在和液面碰撞时，有的分子则被液体分子所吸引，而重新返回液体中成为液体分子。开始蒸发时，进入空间的分子数目多于返回液体中分子的数目，随着蒸发的继续进行，空间蒸汽分子的密度不断增大，因而返回液体中的分子数目也增多。当单位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态，这时虽然蒸发和凝结仍在进行，但空间中蒸汽分子的密度不再增大，此时的状态称为饱和状态。在饱和状态下的液体称为饱和液体，其蒸汽称为干饱和蒸汽(也称饱和蒸汽)。 饱和蒸汽与过热蒸汽的区别：饱和蒸汽压力与温度有一一对应关系，如已知饱和蒸汽压力为0.5MPa，则温度为158℃，反之，已知饱和蒸汽温度为180℃，则压力必为0.9MPa，所以从压力与温度数据可以判断是否为饱和蒸汽、过热蒸汽。 饱和蒸汽温度1mpa以下160~170度左右 1mpa以上170~195度左右 过热蒸汽在2mpa以上就400度左右. 饱和蒸汽温度压力对照表
压力MPa 温度 ℃ 压力 MPa 温度 ℃ 压力 MPa 温度 ℃ 压力 MPa 温度 ℃ 0.000 99.5 0.180 131.0 0.000 99.5 -0.072 65.0 0.005 101.0 0.185 131.5 -0.002 99.0 -0.074 64.0 0.010 102.0 0.190 132.0 -0.004 98.5 -0.076 63.0 0.015 103.5 0.195 132.5 -0.006 97.5 -0.078 62.0 0.020 104.5 0.200 133.5 -0.008 97.0 -0.08 60.0 0.025 105.5 0.210 134.5 -0.010 96.5 -0.081 59.0 0.030 107.0 0.220 135.5 -0.012 96.0 -0.082 57.5 0.035 108.0 0.230 136.5 -0.014 95.0 -0.083 56.0 0.040 109.0 0.240 137.5 -0.016 94.5 -0.084 55.0 0.045 110.0 0.250 139.0 -0.018 94.0 -0.085 53.5 0.050 111.0 0.260 139.5 -0.020 93.0 -0.086 52.0 0.055 112.0 0.270 140.5 -0.022 92.5 -0.087 50.0 0.060 113.0 0.280 141.5 -0.024 92.0 -0.088 48.5 0.065 114.0 0.290 142.5 -0.026 91.0 -0.089 47.0 0.070 115.0 0.300 143.5 -0.028 90.5 -0.090 45.5 0.075 115.5 0.310 144.5 -0.030 90.0 -0.091 43.5 0.080 116.5 0.320 145.0 -0.032 89.0 -0.092 41.5 0.085 118.0 0.330 146.0 -0.034 88.5 -0.093 39.0 0.090 119.0 0.340 147.0 -0.036 88.0 -0.094 35.5 0.095 119.5 0.350 147.5 -0.038 87.0 -0.095 32.5
饱和水蒸汽的压力与温度的关系 ( 摘自仲元: "水和水蒸气热力性质图表" p4～10 )
真空计算常用公式 1、玻义尔定律 体积V，压强P，P·V＝常数（一定质量的气体，当温度不变时，气体的压强与气体的体积成反比。 即P1/P2＝V2/V1） 2、盖·吕萨克定律 当压强P不变时，一定质量的气体，其体积V与绝对温度T成正比：（V1/V2＝T1/T2＝常数）当压强不变时，一定质量的气体，温度每升高(或P降低)1℃，则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。 3、查理定律 当气体的体积V保持不变，一定质量的气体，压强P与其他绝对温度T成正比，即：P1/P2＝T1/T2 在一定的体积下，一定质量的气体，温度每升高(或降低)1℃，它的压强比原来增加(或减少)1/273。 4、平均自由程： λ＝(5×10-3)/P (cm) 5、抽速： S＝dv/dt (升/秒)或 S＝Q/P Q＝流量(托·升/秒) P＝压强(托) V＝体积(升) t＝时间(秒) 6、通导： C＝Q/(P2-P1) (升/秒) 7、真空抽气时间： 对于从大气压到1托抽气时间计算式： t＝8V/S (经验公式) （V为体积，S为抽气速率，通常t在5~10分钟选择。） 8、维持泵选择： S维＝S前/10 9、扩散泵抽速估算： S＝3D2 (D＝直径cm）
10、罗茨泵的前级抽速： S＝(0.1~0.2)S罗 (l/s) 11、漏率： Q漏＝V(P2-P1)/(t2-t1) Q漏－系统漏率(mmHg·l/s) V－系统容积(l) P1－真空泵停止时系统中压强(mmHg) P2－真空室经过时间t后达到的压强(mmHg) t－压强从P1升到P2经过的时间(s) 12、粗抽泵的抽速选择： S＝Q1/P预 (l/s) S=2.3V·lg(Pa/P预)/t S－机械泵有效抽速 Q1－真空系统漏气率(托·升/秒) P预－需要达到的预真空度(托) V－真空系统容积(升) t－达到P预时所需要的时间 Pa－大气压值(托） 13、前级泵抽速选择： 排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等，它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值，选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走，根据管路中，各截面流量恒等的原则有： PnSg≥PgS 或Sg≥Pgs/Pn Sg－前级泵的有效抽速(l/s) Pn－主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s) Pg－真空室最高工作压强(托) S－主泵工作时在Pg时的有效抽速。(l/s) 14、扩散泵抽速计算公式： S＝Q/P＝(K·n)/(P·t)(升/秒) 式中：S－被试泵的抽气速率(l/s) n－滴管油柱上升格数(格) t－油柱上升n格所需要的时间(秒) P－在泵口附近测得的压强(托)
饱和蒸汽压力和温度关系实验 实验指导书 一．实验内容 通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，理解液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时，发生沸腾。通过对实验数据的整理，绘制饱和蒸汽p—t关系图。 二．实验设备 本实验试用可视饱和蒸汽压力和温度关系实验器（Ⅲ型）。实验装置主要由加热密封容器（产生饱和蒸汽）、电接点压力表（0.1~1.5MPa）、调压器（0~220V）、电压表（图中未示出）、温度指示计（0~200℃）、测压管（管底注入少量机油，用来传递和均匀温度）和玻璃窗等组成（参见图Ⅰ）。采用电接点压力表的目的，在于使用中能限制压力的意外升高，起到安全保护的作用。 三、实验步骤 1、熟悉实验装置的工作原理、性能和使用方法。 2、将调压器指针置于零位，然后接通电源。 3、将电接点压力表的上限压力指针拨到稍高于最高试验压力（例如：0.5MPa）的位置。
4、将调压器输出电压至200~220v，待蒸汽压力升至接近于一个设定压力值时，将电压降至20~50V左右（参考值）。由于热惯性，压力将会继续上升，待压力达到设定值时，再适当调整电压（提高或降低），使工况稳定（压力和温度基本保持不变）。此时，立即记录下蒸汽的压力和温度。重复上述实验，在0~0.4MPa （表压）范围内，取不少于6个压力值，顺序分别进行测试。实验点应尽可能分布均匀。 5、实验完毕后，将调压器指针旋回零位，并断开电源。 6、记录实验环境的温度和大气压力。 【注】：1）本设备也可采用逐点自控压力的方法进行测试，在控制的压力值下，测定相对应的饱和温度。但利用电接点控制，接点时接时离，温度不易稳定，且有损设备的使用寿命，所以不推荐使用。 2）本装置允许使用压力为0.8MPa（表压），不可超压操作。 四、实验结果与分析 1、绘制p-t关系曲线 将实验结果点在坐标中，清除特殊偏离点，绘制曲线
3 温度密度压力 100 0.6 1.103 101 0.611 1.05 102 0.639 1.088 103 0.66 1.127 104 0.682 1.167 105 0.705 1.208 106 0.728 1.25 107 0.752 1.294 108 0.776 1.339 109 0.801 1.385 110 0.827 1.433 111 0.853 1.482 112 0.88 1.532 113 0.908 1.583 114 0.936 1.636 115 0.965 1.691 116 0.995 1.747 117 1.025 1.804 118 1.057 1.863 119 1.089 1.923 120 1.122 1.985 121 1.155 2.049 122 1.19 2.115
123
1.225 2.182 124 1.261 2.25 125 1.298 2.321 126 1.336 2.393 127 1.375 2.468 128 1.415 2.544 129 1.455 2.622 130 1.497 2.701 131 1.539 2.783 132 1.583 2.867 133 1.627 2.953 134 1.672 3.041 135 1.719 3.131 136 1.766 3.223 137 1.815 3.317 138 1.864 3.414 139 1.915 3.513 140 1.967 3.614 141 2.019 3.717 142 2.073 3.823 143 2.129 3.931 144 2.185 4.042 145 2.242 4.155 146 2.301 4.271 147 2.361 4.398 148 2.422 4.51 149 2.484 4.634 150 2.548 4.76 151 2.613 4.889 152 2.679 5.021 153 2.747 5.155 154 2.816 5.292 155 2.886 5.433 156 2.958 5.577 157 3.032 5.732 158 3.106 5.872 159 3.182 6.025 160 3.26 6.181 161 3.339 6.339 162 3.42 6.502 163 3.502 6.667 164 3.586 6.836 165 3.671 7.008 166 3.758 7.183
饱和蒸汽压力与温度对照表 压力KPa 温度℃压力KPa 温度℃压力MPa 温度℃压力MPa 温度℃9.8 101.76 470.7 156.76 3.43 243.03 7.65 292.73 19.6 104.24 490.3 158.07 3.53 244.62 7.75 293.60 29.4 106.56 509.9 159.35 3.63 246.17 7.85 294.47 39.2 108.73 529.6 160.60 3.72 247.68 7.94 295.32 49 110.78 549.2 161.82 3.82 249.17 8.04 296.17 58.8 112.72 568.8 163.01 3.92 250.63 8.14 297.01 68.6 114.57 588.4 164.17 4.02 252.07 8.24 297.85 78.4 116.32 608 165.30 4.12 253.48 8.34 298.67 88.2 118.00 627.6 166.41 4.21 254.86 8.43 299.49 98 119.61 647.2 167.50 4.31 256.22 8.53 300.30 107.8 121.15 666.9 168.56 4.41 257.56 8.63 301.11 117.6 122.64 686.5 169.60 4.51 258.87 8.73 301.90 127.4 124.07 706.1 170.62 4.61 260.16 8.73 302.69 137.2 125.45 725.7 171.63 4.7 261.44 8.92 303.48 147.1 126.78 745.3 172.61 4.8 262.69 9.02 304.26 156.9 128.08 764.9 173.58 4.9 263.92 9.12 305.03 166.7 129.33 784.5 174.53 5.0 265.14 9.22 305.79 176.5 130.54 882.6 179.03 5.09 266.34 9.32 306.55 186.3 131.72 980.7 183.20 5.19 267.52 9.41 307.30 196.1 132.87 1.079MPa 187.08 5.29 268.68 9.51 308.05 205.9 133.99 1.177 190.71 5.39 269.83 9.61 308.79 215.7 135.08 1.27 194.13 5.49 270.96 9.71 309.52 225.6 136.14 1.37 197.36 5.59 272.08 9.81 310.25 235.4 137.17 1.47 200.43 5.69 273.19 10 310.98 245.2 138.18 1.57 203.35 5.79 274.27 10.2 312.41
液氨密度表 温度℃密度㎏/L 温度℃密度㎏/L 温度℃密度㎏/L -50 0.701997 -16 0.659846 18 0.613188 -49 0.700807 -15 0.658546 19 0.611726 -48 0.699614 -14 0.657243 20 0.610258 -47 0.698419 -13 0.655936 21 0.608784 -46 0.697221 -12 0.654625 22 0.607303 -45 0.696020 -11 0.653310 23 0.605817 -44 0.694816 -10 0.651991 24 0.604324 -43 0.693610 -9 0.650668 25 0.602824 -42 0.692400 -8 0.649341 26 0.601318 -41 0.691188 -7 0.648009 27 0.599805 -40 0.689973 -6 0.646673 28 0.598285 -39 0.688755 -5 0.645333 29 0.596759 -38 0.687534 -4 0.643989 30 0.595225 -37 0.686309 -3 0.642640 31 0.593684 -36 0.685082 -2 0.641287 32 0.592136 -35 0.683852 -1 0.639929 33 0.590581 -34 0.682618 0 0.638567 34 0.589018 -33 0.681382 1 0.637200 35 0.587447 -32 0.680142 2 0.635828 36 0.585869 -31 0.678899 3 0.634451 37 0.584283 -30 0.677653 4 0.633070 38 0.582688 -29 0.676404 5 0.631684 39 0.581086 -28 0.675151 6 0.630293 40 0.579475 -27 0.673895 7 0.628897 41 0.577855 -26 0.672635 8 0.627496 42 0.576227 -25 0.671372 9 0.626089 43 0.574590 -24 0.670106 10 0.624678 44 0.572945 -23 0.668836 11 0.623261 45 0.571290 -22 0.667562 12 0.621838 46 0.569625 -21 0.666285 13 0.620411 47 0.567951 -20 0.665005 14 0.618978 48 0.566268 -19 0.663721 15 0.617539 49 0.564574 -18 0.662433 16 0.616094 50 0.562871 -17 0.661141 17 0.614644 注：在-50℃至50℃范围内，液氨的相对密度还可按下式计算： d4t= 1+0.424805×√133-t +0.015938×(133-t) 4.2830+0.813055×√133-t -0.008286×(133-t) 资料名称：液氨在不同温度下的密度
实验报告评分 13系07级第二大组实验室力一楼日期2010-03-23 姓名钟伟PB07013076 实验题目：饱和蒸汽压力和温度关系实验 实验目的：通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系，加深对饱和状态的理解，从而建立液体温度达到对应液面压力的饱和温度时，沸腾便会发生的基本概念。通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽p-t关系图表的编制方法，观察小容积的泡态沸腾现象。 实验原理： 考察水在定压下加热时水的状态的变化过程。随着热量的加入，水的温度不断升高。当温度上升到某温度值t时水开始沸腾。此沸腾温度称为该压力下的饱和温度。同样，此时的压力称为饱和压力。继续加热，水中不断产生水蒸汽，随着加热过程的进行，水蒸汽不断增加，直至全部变为蒸汽，而达到干饱和蒸汽状态。对干饱和蒸汽继续加热，由蒸汽的温度由饱和温度逐渐升高。水在汽化过程中，呈现出五种状态，即未饱和水、饱和水、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽、过热蒸汽。在汽化阶段，处于汽液两相平衡共存的状态，它的特点是定温定压，即一定的压力对应着一定的饱和温度，或一定的温度对应着一定的饱和压力。 实验步骤： 熟悉实验装置的工作原理、性能和使用方法。 1.将调压器指针置于零位，然后接通电源。 2.将电接点压力表的上限压力指针拨到稍高于最高试验压力（如： 0.7MPa）的位置。 3.将调压器输出电压调至170V，待蒸汽压力升至接近于第一个待测定 的压力值时，将电压降至20-50V左右（参考值）。由于热惯性，压
力将会继续上升，待工况稳定（压力和温度基本保持不变）时，记 录下蒸汽的压力和温度。重复上述实验，在0~0.6Pa（表压）范围内， 取5个压力值，顺序分别进行测试。实验点应尽可能分布均匀。 4.实验完毕后，将调压器指针旋回零位，并断开电源。记录实验环境 的温度和大气压力B。 注意事项：本装置允许使用压力为0.8MPa（表压），不可超压操作。 实验处理： 数据记录 序号饱和压力[MPa] 饱和温度[℃] 误差 参考 压力 值 压力表 读值P' 绝对压力 B P P+ ' = 温度 计读 数值t' 标准 值t t t t' - = ?% 100 ? ? t t 1 0. 2 0.184 0.285 134 132.3 3 -1.67 -1.26% 2 0. 3 0.290 0.391 141 142.98 1.98 1.38% 3 0. 4 0.390 0.491 149 151.13 2.13 1.41% 4 0. 5 0.490 0.591 157 158.23 1.23 0.78% 5 0. 6 0.598 0.699 163 164.3 7 1.37 0.83% 绘制p - t 关系曲线，并将实验结果在p - t坐标系中标出如下：
蒸气压和温度对应一下就行了 温度（℃）压力（atm) 温度（℃）压力（atm) 温度（℃）压力（atm) -78 0.0582 0 4.238 78 39.149 -76 0.0683 2 4.564 80 40.902 -74 0.0797 4 4.909 82 42.712 -72 0.0929 6 5.275 84 44.582 -70 0.1078 8 5.661 86 46.511 -68 0.1246 10 6.0685 88 48.503 -66 0.1437 12 6.4985 90 50.558 -64 0.1651 14 6.952 92 52.677 -62 0.1891 16 7.429 94 54.86 -60 0.2161 18 7.931 96 57.111 -58 0.2461 20 8.4585 98 59.429 -56 0.2796 22 9.0125 100 61.816 -54 0.3167 24 9.594 102 64.274 -52 0.3578 26 10.204 104 66.804 -50 0.4034 28 10.843 106 69.406 -48 0.4536 30 11.512 108 72.084 -46 0.5087 32 12.212 110 74.837 -44 0.5693 34 12.943 112 77.668
-42 0.6357 36 13.708 114 80.578 -40 0.7083 38 14.507 116 83.57 -38 0.7875 40 15.339 118 86.644 -36 0.8738 42 16.209 120 89.802 -34 0.9676 44 17.113 122 93.045 -32 1.0695 46 18.056 124 96.376 -30 1.1799 48 19.038 126 99.796 -28 1.2992 50 20.059 128 103.309 -26 1.4281 52 21.121 130 106.913 -24 1.5671 54 22.224 132 110.613 -22 1.7166 56 23.372 132.3 111.3 -20 1.8774 58 24.562 -18 2.0449 60 25.797 -16 2.2349 62 27.079 -14 2.4328 64 28.407 -12 2.6443 66 29.784 -10 2.8703 68 31.211 -8 3.1112 70 32.687 -6 3.3677 72 34.227 -4 3.6405 74 35.813 -2 3.9303 76 37.453
浙江万里学院生物与环境学院化学工程实验技术实验报告 实验名称：液体饱和蒸汽压的测定
一、实验预习（30分） 1．实验装置预习（10分）2015年12月27日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 实验仿真预习（10分）2015年12月27日 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 3．预习报告（10分） 指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）成绩 （1）实验目的 1、掌握静态法测定液体饱和蒸气压的原理及操作方法。学会由图解法求 其平均摩尔气化热和正常沸点。 2、了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系、克劳修斯-克拉贝龙 (Clausius-Clapeyron)方程式的意义。 3、了解真空泵、玻璃恒温水浴，缓冲储气罐及精密数字压力计 的使用及注意事项。 （2）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：
2 m vap d ln d RT H T p ?= 式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度；m vap H ?为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。 假定m vap H ?与温度无关，或因温度范围较小，m vap H ?可以近似作为常数，积分上式，得： C T R H p +??-=1ln m vap 其中C 为积分常数。由此式可以看出，以p ln 对1/T 作图，应为一直线，直线的斜率为 R H m vap ?-，由斜率可求算液体的m vap H ?。 测定通常有静态法和动态法，静态法：把待测物质放在一个封闭体系中，在不同的温度下，蒸气压与外压相等时直接测定外压；或在不同外压下测定液体的沸点。动态法：常用的有饱和气流法，即通过一定体积的已被待测物质所饱和的气流，用某物质完全吸收。然后称量吸收物质增加的质量，求出蒸汽的分压力即为该物质的饱和蒸气压。 静态法测定液体饱和蒸气压，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压，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和蒸气压，有升温法和降温法二种。本次实验采用升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压，所用仪器是纯液体饱和蒸气压测定装置，如图1所示： 平衡管由A 球和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。 （3） 实验装置与流程：将燃烧热实验的主要设备、仪器和仪表等 按编号顺序添入图下面相应位置：
饱和水蒸汽压力与温度、密度、蒸汽焓、气化热的关系对照表 一.什么是水和水蒸气的焓? 水或水蒸气的焓h，是指在某一压力和温度下的1千克水或1千克水蒸气内部所含有的能量，即水或水蒸气的内能u与压力势能pv之和(h=u+pv)。水或水蒸气的焓，可以认为等于把1千克绝对压力为兆帕温度为0℃的水，加热到该水或水蒸气的压力和温度下所吸收的热量。焓的单位为“焦/千克”。 (1)非饱和水焓：将1千克绝对压力为兆帕温度为0℃的水，加热到该非饱和水的压力和温度下所吸收的热量。 (2)饱和水焓：将1千克绝对压力为兆帕温度为0℃的水，加热到该饱和水的压力对应的饱和温度时所吸收的热量。饱和温度随压力增大而升高，因此饱和水焓也随压力增大而增大。例如：绝对压力为兆帕时，饱和水焓为 x 103焦/千克;在绝对压力为兆帕时，饱和水焓则为 x 103焦/千克。 (3)饱和水蒸气焓：分为干饱和水蒸气焓和湿饱和水蒸气焓两种。干饱和水蒸气焓等于饱和水焓加水的汽化潜热；湿饱和水蒸气焓等于1千克湿饱和蒸汽中，饱和水的比例乘饱和水焓加干饱和汽的比例乘干饱和汽焓之和。例如：绝对压力为兆帕时，饱和水焓为 x103焦/公斤；汽化潜热为1328 x103焦/公斤。因此，干饱和水蒸气的焓等于： x103+1328x103= x 103焦/千克。又例如:绝对压力为兆帕的湿饱和水蒸气中，饱和水的比例为,(即湿度为20%)干饱和水蒸气比例为(即干度为80%)，则此湿饱和水蒸气的焓为 x103 x 十 = x 103焦/千克。 (4)过热水蒸气焓：等于该压力下干饱和水蒸气的焓与过热热之和。例如：绝对压力为兆帕，温度为540℃的过热水蒸气的干饱和水蒸气的焓为 x 103焦/千克，过热热为 x 103焦/千克。则该过热水蒸气的焓为: x 103+ x 103= x 103焦/千克。
饱和水蒸气压力表 温度饱和蒸气压温度饱和蒸气压温度饱和蒸气压℃kPa℃kPa℃kPa 00.61129125232.012503973.6 10.65716126239.242514041.2 20.70605127246.662524109.6 30.75813128254.252534178.9 40.81359129262.042544249.1 50.8726130270.022554320.2 60.93537131278.22564392.2 7 1.0021132286.572574465.1 8 1.073133295.152584539 9 1.1482134303.932594613.7 10 1.2281135312.932604689.4 11 1.3129136322.142614766.1 12 1.4027137331.572624843.7 13 1.4979138341.222634922.3 14 1.5988139351.092645001.8 15 1.7056140361.192655082.3 16 1.8185141371.532665163.8 17 1.938142382.112675246.3 18 2.0644143392.922685329.8 19 2.1978144403.982695414.3 20 2.3388145415.292705499.9 21 2.4877146426.852715586.4 22 2.6447147438.672725674 23 2.8104148450.752735762.7 24 2.985149463.12745852.4 25 3.169150475.722755943.1 26 3.3629151488.612766035 27 3.567152501.782776127.9 28 3.7818153515.232786221.9 29 4.0078154528.962796317.2 30 4.2455155542.992806413.2 31 4.4953156557.322816510.5 32 4.7578157571.942826608.9 33 5.0335158586.872836708.5 34 5.3229159602.112846809.2 35 5.6267160617.662856911.1 36 5.9453161633.532867014.1 37 6.2795162649.732877118.3 38 6.6298163666.252887223.7 39 6.9969164683.12897330.2 407.3814165700.292907438 417.784166717.832917547 428.2054167735.72927657.2 438.6463168753.942937768.6 449.1075169772.522947881.3 459.5898170791.472957995.2
学号： 《化工机械基础》课程设计说明书 设计题目：液氨储罐机械设计 学院化学工程学院专业化工班级 学生指导教师 完成时间201 年月日至201 年月日
目录 第一章绪论 (1) 1、液氨贮罐的设计背景 (1) 2、液氨贮罐的分类及选型 (1) 3、设计温度和设计压力的确定 (2) 第二章材料及结构的选择与论证 (3) 1、材料选择与论证 (3) 2、结构选择与论证 (3) 第三章工艺尺寸的确定 (7) 第四章设计计算 (8) 1、计算筒体的壁厚 (8) 2、计算封头的壁厚 (8) 3、水压试验压力及其强度校核 (9) 4、选择人孔并核算开孔补强 (9) 5、选择鞍座并核算承载能力 (11) 6、选择液位计 (12) 7、选配工艺接管 (12) 设计小结 (14) 参考文献 (15)
广东石油化工学院 《化工机械基础》课程设计任务书 1.设计题目：液氨储罐机械设计 2. 设计数据： 技术特性 公称容积(m3) 19 公称直径 Dg(mm) 1900 介质液氨筒体度L(mm) 6100工作压力(MPa) 2 工作温度(0C) 48 厂址茂名推荐材料Q345R 管口表 编号名称公称直径(mm) 编号名称公称直径(mm) a1-2 液位计15 e 安全阀32 b 进料管50 f 放空管25 c 出料管32 g 人孔450 d 压力表15 h 排污管50 工艺条件图 3.计算及说明部分内容（设计内容）： 第一部分绪论： （1）设计任务、设计思想、设计特点； （2）主要设计参数的确定及说明。 第二部分材料及结构的选择与论证
（1）材料选择与论证； （2）结构选择与论证：封头型式的确定、人孔选择、法兰型式、液面计的选择、鞍式支座的选择确定。 第三部分设计计算 （1）计算筒体的壁厚； （2）计算封头的壁厚； （3）水压试验压力及其强度校核； （4）选择人孔并核算开孔补强； （5）选择鞍座并核算承载能力； 第四章主要附件的选用 （1）、液面计选择 （2）、各进出口的选择 （3）、压力表选择 第五章设计小结 附设计参考资料清单 4．绘图部分内容： 总装配图一张（1#） 5．设计期限：1周（2015 年7 月7日—— 2015 年7月11 日） 6、设计参考进程： (1)设计准备工作、选择容器的型式和材料一天 (2)设计计算筒体、封头、选择附件并核算开孔补强等一天 (3)绘制装配图二天 (4)编写计算说明书一天 (5)答辩半天 7．参考资料： [1]《化工过程设备机械基础》，李多民、俞慧敏主编，中国石化大学出版社 [2]《化工设备机械基础》，汤善甫朱思明主编，华东理工大学出版社。 [3]《化工设备机械基础课程设计指导书》，蔡业彬宣征南主编。 [4]《钢制压力容器》GB150-98 发给学生（签名）：指导教师： 2015 年7 月7日 注：此任务书应附于所完成的课程设计说明书中
水的饱和蒸汽压力和温度关系 一、实验目的 1.通过水的饱和蒸汽压力和温度关系实验，加深对饱和状态的理解。 2.通过对实验数据的整理，掌握饱和蒸汽P-t关系图表的编制方法。 3.学会压力表和调压器等仪表的使用方法。 物质由液态转变为蒸汽的过程称为汽化过程。汽化过程总是伴随着分子回到液体中的凝结过程。到一定程度时，虽然汽化和凝结都在进行，但汽化的分子数与凝结的分子数处于动态平衡，这种状态称为饱和态，在这一状态下的温度称为饱和温度。此时蒸汽分子动能和分子总数保持不变，因此压力也确定不变，称为饱和压力。饱和温度和饱和压力的关系一一对应。 三、实验方法与步骤 1.熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能。 2.将调压器指针调至零位，接通电源。 3.将调压器输出电压调至100V左右，使蒸汽温度升至90℃左右（本步骤由指导教师完成）。 4.将调压器输出电压调至150～170V，待蒸汽压力升至一定值时，将电压降至50～100V 保温（保温电压需要随蒸汽压力升高而升高），待工况稳定后迅速记录水蒸汽的压力和温度。 5.重复步骤3，在0～0.8MPa（表压）范围内实验不少于6次，且实验点应尽量分布均匀。 6.实验完毕后，将调压器指针旋回至零位，断开电源。 7.记录室温和大气压力。
四、数据记录 五、实验总结 1. 绘制P -t 关系曲线 将实验结果绘在坐标纸上，清除偏离点，绘制曲线。 90100110120130140150160 170180T e m p e r a t u r e (℃) Absolute Pressure (Mpa) 图2 饱和蒸汽与压力曲线 2. 总结经验公式 将实验曲线绘制在对数坐标纸上，则基本上呈一直线，故饱和水蒸汽压力和温度的关系
饱和水和饱和蒸汽密度 密度(kg/m 3) 密度(kg/m 3) 绝对压力 (Mpa) 饱和温度 (℃) 饱和水 饱和蒸汽 绝对压力 (Mpa) 饱和温度 (℃) 饱和水 饱和蒸汽 0.001 6.9826 999.9 0.0077 13 330.827 638.08 78.143 0.005 32.8976 994.83 0.0355 13.2 332.018 634.68 0.01 45.8328 989.90 0.0681 13.4 333.194 631.23 0.05 81.3435 970.78 0.3086 13.6 334.357 627.83 0.1 99.632 958.41 0.5904 13.8 335.506 624.34 0.101325 100.0000 958.13 0.5977 14 336.642 620.89 86.994 0.5 151.844 915.80 2.6689 14.2 337.764 617.40 1.0 179.884 887.00 5.1469 14.4 338.874 338.874 1.5 198.289 866.62 7.5953 14.6 339.972 339.972 2.0 212.375 849.91 10.047 14.8 341.057 341.057 2.5 223.945 835.28 12.515 15 342.131 342.131 96.712 3.0 233.841 822.17 15.009 15.2 343.193 343.193 3.5 242.540 810.04 17.536 15.4 344.243 344.243 4.0 250.333 798.66 20.101 15.6 345.282 345.282 4.5 257.411 787.96 15.8 346.311 346.311 5.0 263.911 777.73 25.362 16 347.328 347.328 107.43 5.5 269.933 767.87 16.2 348.336 6.0 275.550 758.32 30.828 16.4 349.332 6.5 280.820 749.06 16.8 351.296 7.0 285.790 740.03 36.532 17 352.263 565.10 119.46 7.5 290.496 731.15 17.2 353.220 8.0 294.968 722.44 42.508 17.4 354.168 8.5 299.231 713.83 17.6 335.107 9.0 303.306 705.27 48.792 17.8 356.036 9.2 304.888 701.90 18 356.957 543.51 133.39 9.4 306.443 698.52 18.2 357.869 9.6 307.973 695.17 18.4 358.772 9.8 309.479 691.80 18.6 359.662 10.0 310.961 688.42 55.429 18.8 360.553 10.2 312.420 685.07 19 361.431 519.21 149.75 10.4 313.858 681.76 19.2 362.301 10.6 315.274 678.38 19.4 363.163 10.8 316.670 675.04 19.6 364.017 11 318.045 671.73 62.477 19.8 364.863 11.2 319.402 668.40 20 365.702 490.92 170.15 11.4 320.740 665.03 20.2 366.533 11.6 322.059 661.68 20.4 367.357 11.8 323.361 658.33 20.6 368.173 12 324.646 654.96 70.013 20.8 368.982 12.2 325.914 651.64 12.4 327.165 648.26 12.6 328.401 644.87 12.8 329.622 641.48