液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定实验报告实验目的：通过实验测定液体饱和蒸汽压与温度的关系，并利用实验数据拟合出饱和蒸汽压与温度的函数关系式。

实验原理：液体饱和蒸汽压是指在一定温度下，液体表面上的蒸汽与液体之间达到动态平衡时的蒸汽压力。

根据克劳修斯-克拉佩龙方程，液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系，通常用以下形式表示：lnP = A B/T。

其中，P为饱和蒸汽压，T为温度，A和B为常数。

实验仪器和试剂：1. 饱和蒸气压测定仪。

2. 温度计。

3. 蒸馏水。

4. 实验杯。

实验步骤：1. 将蒸馏水倒入实验杯中，放入温度计。

2. 将实验杯放入饱和蒸气压测定仪中，调节温度，等待温度稳定。

3. 记录相应温度下的饱和蒸汽压力。

4. 重复步骤2-3，直至测定出多组数据。

实验数据处理：根据实验数据，绘制出饱和蒸汽压与温度的曲线图，利用最小二乘法对数据进行拟合，得到函数关系式。

实验结果：经过数据处理和拟合，得到液体饱和蒸汽压与温度的函数关系式为：lnP = 14.53 3816/T。

其中，P的单位为Pa，T的单位为K。

结论：通过实验测定和数据处理，得到了液体饱和蒸汽压与温度的函数关系式。

实验结果与理论值吻合较好，验证了克劳修斯-克拉佩龙方程的适用性。

同时，实验过程中也发现了一些影响实验结果的因素，如温度计的精度和实验杯的材质等，这些因素需要在实际应用中予以考虑。

实验改进：为了提高实验结果的精确度，可以采用更精密的温度计和实验杯，同时在实验过程中要严格控制温度稳定性，减小误差的影响。

参考文献：1. 《物理化学实验》。

2. Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to chemical engineering thermodynamics. McGraw-Hill.以上是本次液体饱和蒸汽压的测定实验报告，希望对相关领域的研究和实验有所帮助。

实验四 液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1．了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，理解Clausius- Clapeyron 方程的意义； 2．掌握静态法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法，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焓；3．初步掌握真空实验技术、进一步熟悉恒温槽及气压计的使用方法。

二、实验原理 //饱和蒸气压：在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时（蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等）液面上的蒸气压力为饱和蒸气压。

温度升高，分子运动加剧，单位时间内从液面逸出的分子数增多，所以蒸气压增大。

饱和蒸气压与温度的关系服从 C lausius- Clapeyron 方程：m mVap V T H dT dp ∆∆=*（4-1）液体蒸发时要吸收热量，温度T 下，1 mol 液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。

沸点：蒸气压等于外压的温度。

显然液体沸点随外压而变，101.325kPa 下液体的沸点称正常沸点。

对包括气相的纯物质两相平衡系统，因V m （g ）≫V m (l )，故 △V m ≈V m （g ）。

若气体视为理想气体，则Clausius- Clapeyron 方程式为：2RTH p dT dp mvap *∆= （4-2）因温度范围小时，Δvap H *m 可以近似作为常数，将上式积分得：[]C RTH p p m vap +∆-=*ln （4-3）作])/[ln(p p ～1/T 图，得一直线，斜率为 RH m*vap ∆-，由斜率可求算液体的Δvap H*m 。

三、实验仪器饱和蒸气压测定有静态、动态、饱和气三种方法。

本实验采用静态法，以等压计在不同1－不锈钢真空包；2－抽气阀；3－真空包抽气阀；4－进气阀；5－DP-A 数字压力表；6－玻璃恒温水浴；7－温度计；8－等压计；9－试样球；10－冷凝管；11－真空橡皮管；12－加样口温度下测定乙醇的饱和蒸气压。

液体饱和蒸汽压的测定数据计算液体和其对应的饱和蒸汽之间的平衡关系可以用饱和蒸汽压来描述。

饱和蒸汽压是指在一定温度下，液体蒸发到与其饱和蒸汽处于平衡状态时，饱和蒸汽的压力。

饱和蒸汽压与温度之间的关系可以用饱和蒸汽压-温度关系式进行描述。

常用的饱和蒸汽压-温度关系式有克劳修斯方程和安托万方程。

克劳修斯方程是描述液体饱和蒸汽压与温度关系的经验公式，其公式表达式为：lnP = A - B / (T + C)其中，P为饱和蒸汽压（单位为Pa），T为温度（单位为K），A、B和C为实验常数。

安托万方程是根据理论热力学导出的液体饱和蒸汽压与温度关系的公式，其公式表达为：lnP = A - B / T其中，P为饱和蒸汽压（单位为Pa），T为温度（单位为K），A和B为实验常数。

为了计算液体饱和蒸汽压的测定数据，一般需要进行以下步骤：1.准备实验设备和材料。

需要准备一个闭合的容器，容器内装有待测液体样品；还需要一个温度控制器和测温仪器，用于控制和测量温度；另外，还需要一个压力计或压力传感器，用于测量饱和蒸汽压。

2.先进行预热。

将容器内的液体加热至初始温度，通常选择一个较低的温度作为开始温度。

3.开始测量。

将液体加热至设定的温度，保持温度稳定，同时测量液体样品的温度和饱和蒸汽的压力。

4.根据所选择的饱和蒸汽压-温度关系式，利用测得的温度和压力数据，计算出实验样品的饱和蒸汽压。

5.重复测量。

为了提高实验数据的准确性和可靠性，需要进行多次测量，计算出每次测量得到的饱和蒸汽压的平均值。

6.数据分析。

根据计算得到的饱和蒸汽压数据，可以绘制出饱和蒸汽压-温度曲线。

通过分析曲线的形状和趋势，可以获得更多有关物质相变和热力学性质的信息。

需要注意的是，在进行液体饱和蒸汽压的测定实验时，要注意控制温度的稳定性，避免温度的波动对实验结果的影响。

同时，实验过程中要注意安全，避免液体泄漏和高温造成的危险。

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定一、实验目的1．用平衡管测定不同温度下液体的饱和蒸气压。

2．了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系，即克劳修斯-克拉贝龙方程式的意义，并学会用由图解法求其平均摩尔气化热和正常沸点。

3．掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的操作方法，了解真空泵、恒温槽气压计的使用。

二、实验原理本实验采用的静态法，是指在某一温度下，直接测量饱和蒸气压。

平衡管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，该温度称为液体在此外压下的沸点。

用当时的大气压减去数字压力计的读数（压差△P），即为该温度下液体的饱和蒸气压。

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：dlnp∕dT=△H∕RT2式中R为摩尔气体常数；T为热力学温度,△H为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定△H与温度无关，可近似为常数。

积分上式得：dlnp=-△H∕RT+C式中C为积分常数，，由此式可以看出，lnp对 1∕T作图应为一直线，直线的斜率为-△H∕R,由斜率可求算液体的△H。

三、仪器和试剂纯液体饱和蒸气压测定装置一套；真空泵一台；数字压力计一台；数字温度计；乙醇四、实验步骤装置仪器将待测液体装入平衡管，A球约2/3体积，B和C球各1/2体积，如下图。

排除A、B弯管空间内的空气将恒温槽温度调至45错误!未找到引用源。

，接通冷凝水，抽气减压至液体轻微沸腾观察温度槽上的实际温度与设定温度接近且稳定时，此时AB弯管内的空气不断随蒸气经C管溢出，可认为空气被排除。

饱和蒸气压的测定：当空气被排除干净，且体系温度恒定后，旋转上图中的阀1缓缓放入空气，直至B、C管中液面齐平，关闭阀1，记录温度与压力。

然后将恒温槽温度升高5错误!未找到引用源。

，当待测液体再次沸腾，体系温度稳定后，放入空气使B、C管液面再次齐平，记录温度和压力。

实验一液体饱和蒸气压的测定一、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、恒温槽及气压计的使用及注意事项。

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：(1)式中，R为摩尔气体常数；T为热力学温度；ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。

假定ΔvapHm与温度无关，或因温度范围较小，ΔvapHm可以近似作为常数，积分上式，得：(2)其中C为积分常数。

由此式可以看出，以lnp对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为，由斜率可求算液体的ΔvapHm。

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2-3-1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。

液体饱和蒸汽压的测定实验报告
实验一
实验目的：
本实验旨在使用气体计/沸点仪测量液体饱和蒸汽压（SVP），比较实验室和理论值，了解液体沸点的变化会如何影响SVP。

实验原理：
液体饱和蒸汽压（SVP）是液体/蒸汽体系中液体和蒸汽的均衡温度，给定温度下，系统的饱和蒸汽压由系统中液体的饱和蒸汽压和系统中蒸汽的饱和蒸汽压的和求得。

它可以被定义为液体中蒸汽分子的力学平衡的作用，即根据热力学等式，在给定的温度条件下液体和蒸汽的压强相等。

实验材料：
1.烧杯
2.液体样品
3.气体计/沸点仪
实验步骤：
（1）将烧杯放置在气体计/沸点仪上，将液体样品加入烧杯，确保液体样品的温度不低于室温；
（2）将气体计/沸点仪设置为手动模式，调节温度至与室温相当的温度；
（3）将气体计/沸点仪的温度慢慢调节，观察液体样品是否有沸腾的现象，当液体样品沸腾时，检测气体计/沸点仪的读数，确定其对应的饱和蒸汽压；
（4）重复以上步骤，用不同的温度设置测量液体饱和蒸汽压；。

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。

实验四纯液体饱和蒸气压的测定一、目的要求1．明确液体饱和蒸气压的概念，了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系——克劳修斯-克拉佩龙方程式。

2．掌握用平衡管法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法，并利用图解法求其平均摩尔蒸发焓和正常沸点。

二、基本原理在一定温度下，气液平衡时的蒸气压叫做饱和蒸气压，简称蒸气压。

纯液体的饱和蒸气压只是温度的函数，温度升高，其饱和蒸气压会增大。

当饱和蒸气压等于外压时，该液体开始沸腾。

本实验测定一系列不同温度下乙醇的饱和蒸气压。

在某一温度下，1摩尔液体转化为蒸汽的焓变为该液体在该温度下的摩尔蒸发焓Δv H m ，Δv H m 随温度而变化。

蒸气压随温度的变化率服从克拉佩龙方程：v m m,g m,L d d ()H p T T V V ∆=- (3-1) 式中：Δv H m 为摩尔蒸发焓，V m,g 为气体的摩尔体积，V m,L 为液体的摩尔体积。

和气体的体积相比较，液体的体积可以忽略，若再把气体看作理想气体，则（3-1）式可变换为：()v m2d ln Pa d p H T RT ∆= (3-2)上式称为克劳修斯-克拉佩龙方程式。

若在不大的温度间隔内，摩尔蒸发焓可以近似地看作常数，则上式积分可得：v m 212111ln()H p p R T T ∆=-- (3-3) 或()v mln Pa H p B RT∆=-+ (3-4) ()ln Pa Ap B T=-+ (3-5)式中R 为摩尔气体常数，B 为积分常数，A =Δv H m /R ，由（3-5）式可知，()ln Pa p 与1/T 是直线关系，直线的斜率为-A 。

若能得到直线的斜率，则由A =Δv H m /R 可求出平均摩尔蒸发焓Δv H m 。

本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸气压，即在不同温度下直接测量乙醇的蒸气压或在不同外压下测定乙醇的沸点。

具体的实验方法为平衡管法，装置如图1所示。

平衡管A 球内装待测液体，当A 球的液面上纯粹是待测液体的蒸气，且B 管与C 管的液面处于同一水平面时，则表示C 管液面上的蒸气压（即A 球液面上的蒸气压）与加在B 管液面上的外压相等。

实验四纯液体饱和蒸汽压的测定分析实验四纯液体饱和蒸汽压的测定⼀、实验⽬的1. 掌握⽤静态法测定⼄醇在不同温度下的饱和蒸汽压。

2. 学会⽤图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热与正常沸点。

⼆、实验原理在⼀定温度下，与纯液体处于平衡状态时的蒸⽓压⼒，称为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，液体分⼦从表⾯逃逸⽽成蒸⽓，蒸⽓分⼦⼜会因碰撞⽽凝结成液相，当两者的速率相同时，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。

当液体处于沸腾状态时，其上⽅的压⼒即为其饱和蒸⽓压。

温度不同，分⼦从液体逃逸的速度不同，因此饱和蒸⽓压不同。

饱和蒸⽓压与温度的关系可⽤克-克⽅程来表⽰：2ln{p }vap m H d dT RT *?= （2-1）式中 p *——液体在温度T 时的饱和蒸⽓压，Pa ；T ——热⼒学温度，K ； Δvap H m ——液体的摩尔汽化热，J ·mol -1；R ——摩尔⽓体常，8.314 K -1·mol -1。

如果温度的变化范围不⼤，Δvap H m 视为常数，可当作平均摩尔汽化热。

对式（2-1）进⾏积分得：ln vap mH p C RT *-?=+ （2-2）式中c 为积分常数，此数与压⼒p *的单位有关。

此式表⽰在⼀定温度范围内，液体饱和蒸⽓压的对数值与温度的倒数成正⽐。

如果测定出液体在各温度下的饱和蒸⽓压，以 lnp * 对 1/T 作图，可得⼀条直线，根据直线斜率可求出液体的平均摩尔汽化热。

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。

在图中，将该直线外推到压⼒为常压时的温度，即为液体的正常沸点。

测定液体饱和蒸⽓压的⽅法有三种，分别为动态法、静态法和饱和⽓流法。

动态法是指在连续改变体系压⼒的同时测定随之改变的沸点；静态法是指在密闭体系中改变温度⽽直接测定液体上⽅⽓相的压⼒；饱和⽓流法是在⼀定的液体温度下，采⽤惰性⽓体流过液体，使⽓体被液体所饱和，测定流出的⽓体所带的液体物质的量⽽求出其饱和蒸⽓压。