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饱和蒸汽压的测定实验报告

饱和蒸汽压的测定实验报告
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

实验题目:液体饱和蒸汽压的测定

学院:化学与化工学院

专业:生物工程

年级: 112班

学号: 1108110358

学生姓名:孙宇

指导教师:吴玉娟

2013 年3月30 日

(一)实验目的

1.明确液体饱和蒸气压的定义,了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系以及克

劳修斯-克拉佩龙方程的意义。、

2.掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的方法,学会用图解法求被测液体在试验

温度的范围内的平津摩尔气化焓。

3.初步掌握真实试验技术,了解恒温槽及等压计的使用方法。

(二)基本原理

饱和蒸汽压:蒸气分子向液面凝结和液体分子从液面逃逸的速度相等,此时液面上的蒸气压力就是液体再此温度时的饱和蒸气压。

摩尔汽化焓:一定温度下,蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化焓。

液体的蒸汽压与温度有关。温度升高,蒸气压增大。

沸点: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,液体的沸点亦不同。当外压为1atm是液体的沸点称为该液体的

正常沸点。

液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳佩龙方程表示:

积分上式得:

【P】为压力的量纲,即pa; C为积分常数。由式可以看出,测定不同温度T 液体的蒸汽压P,以对1/T作图,应为一直线,直线的斜率为,

由直线斜率可求算液体的摩尔蒸发焓。

本实验采用静态法利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。

本实验采用静态法利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸。实验装置如

所示。U型管内用样品本身做液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物的蒸气,那么在等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸汽压。当这

压力与U型管左支液面上的空气的压力达平衡时,就可以与等压计相接的压

机测出被测样品在此温度下的饱和蒸气压。

(三)实验主要仪器及名称

饱和蒸气压测量装置教学试验仪1套(包括恒温水槽1台、等压计1支、数字压力计1台);真空泵1台及附件;精密温度温差测量仪(JTD-2A)1台;乙醇(AR)

(四)实验步骤

1.读取实验室的大气压和室温,记录。

2. 打开饱和蒸气压测定教学试验仪电源开关,预热5min后,调量纲旋钮至“kpa”档。使饱和蒸气压测定教学试验仪通大气,再按下“清零”键。

3.关闭大气阀,打开减压阀,设定温度30℃,进行加热。当发现气泡成串冒出时,乙醇开始沸腾,关闭减压阀,沸腾一会后,缓慢开启大气阀(增压阀),直至等压计U型管倆端液面平齐,迅速关闭增压阀,记录此时饱和蒸汽压教学以上的压差值△p。

4.调节恒温水浴槽的温度,市值上升5℃,待系统恒温后,液体将再次沸腾;在缓慢开启增压阀,缓缓放入空气,直至等压计U型管俩端液面平齐。迅速关闭旋塞,记录此时饱和蒸气压教学试验仪上的压差值△p。

5.重复4中的操作,直至温度上升至60℃,则停止加热。

6.实验结束后,打开减压阀和增压阀,关闭教学实验仪,恒温水浴槽的开关,将系统排空,然后关闭真空泵,切断电源。

(五)数据记录表

1.温度: 18.1℃大气压:88.83KPa

根据Inp=+C得

斜率=-4309.9=

所以△rap H m =4309.9R=35834.66355J/mol

(六)问题讨论

1.本实验产生误差的因素有哪些?

答:当地大气压,判断液面是否相平的标准,液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影响。

2.数字压力计中所读的压差数值是否就是纯液体的饱和蒸气压?

答:不是,压差值是外压减去内压,即饱和蒸气压。

3.为什么实验完毕后必须使体系和真空泵与大气相通才能关闭真空泵?

答:如果不与大气相通,球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。

4.为什么等压中的U型管内要用样品本身做液封?

答:等压计中的U形管用样品本身作液封,使得系统中液体所受压力只与大气压有关。

5.开启旋塞将空气放入系统时,放的过多应如何办?

答:放的过多可以打开减压阀,进行减压。

6.稳压包的作用是什么?

答:稳压包的作用是稳定蒸气压力,缓冲作用。

7.气化热与温度有无关系?

答:使物体气化,没气化1克材料所需的热量叫该材料的气化热,所以跟物体的初温度有关。

8.等压计的原理是什么?为什么要等到等压计俩端液面平齐时,才能记录此时温度及压差值?

答:等压计原理是等压原理。等到等压计俩端液面平齐时,代表俩侧的压力相等,此时液面俩侧的压力才相等。

9.克-克方程在什么条件下才应用(即由克拉佩龙方程导出克-克方程的条件)

答:可由克拉佩龙方程导出克-克方程,克-克方程是在克拉佩龙方程基础上作了近似处理而得到的,只适用于凝聚相(液相或固相)与气相两相平衡。

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