液体饱和蒸汽压的测定实验报告
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饱和蒸气压的测量实验报告(范文)第一篇:饱和蒸气压的测量实验报告(范文)饱和蒸气压的测量09111601班1120162086 原野一、实验目的。
测量水在不同温度下的饱和蒸气压,并求出所测温度范围内的水的平均摩尔气化焓。
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克劳休斯克拉贝农方程。
液体蒸发时要吸收热量,温度T下,1mol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Vm(g)≫Vm(l),故△Vm≈Vm(g)。
若气体视理想气体,则克劳休斯-克拉贝农方程式为:d[ln(p/Pa)]/dT=ΔvapH*m/RT^2。
因温度范围小时,ΔvapH*m可以近似作为常数,将上式积分得:ln(p/Pa)=ΔvapH*m/RT+C。
作图,得一直线,斜率为ΔvapH*m/R由斜率可求算液体的ΔvapH*m。
本实验采用升温差压法测量。
平衡管如图B,待测物质置于球管A 内,U型管中夜放置被测物质,将平衡管和抽气系统、压力计连接,在一定温度下,当U形管中的液面在同一水平时,记下此时的温度和压力,则压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压和大气压的差值。
三、实验步骤:1、从气压计读取大气压,并记录。
2、装样:从加样口加无水乙醇,并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。
打开数字压力计电源开关,预热5 min。
使饱和蒸汽压测定教学试验仪通大气,按下“清零”键。
3、检查系统是否漏气。
将进气阀、阀2打开,阀1关闭。
抽气减压至压力计显示压差为-80KPa时关闭进气阀和阀2,如压力计示数能在3-5min内维持不变,则系统不漏气。
液体饱和蒸汽压的测定姓名:班级: 实验日期 2015年9月28日 学号: 交报告日期2015年10月12日一、实验目的1.学习和掌握用静态法测定液体在不同温度下的饱和蒸汽压。
2.加深对克拉佩龙-克劳修斯方程的认识和理解。
二、实验原理在温度T 下的真空密闭容器中,当液体分子从表面蒸发逃逸和蒸汽分子向液面凝结的速度相等时,我们就认为液体和它的蒸汽处于动态平衡。
此时液面上的蒸汽压力就是液体在温度T 时的饱和蒸气压。
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,液体沸点也不同。
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:2mvap d ln d RTH T p ∆= (1) 式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。
假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得:C TR H p +⋅∆-=1ln m vap (2) 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RH mvap ∆-,由斜率可求算液体的Δvap H m 。
测定液体饱和蒸气压的方法有如下三类:1) 静态法:在某一温度下,直接测量饱和蒸汽压。
此法一般适用于蒸汽压比较大的液体。
2) 动态法:在不同外界压力下,测其沸点。
此法一般适用于沸点较低的液体。
3) 饱和气流法:使干燥的惰性气体以较慢的速度通过被测物质,使其为被测物体所饱和,然后测定通过惰性气体中被测物质蒸汽的含量,根据测定结果,并借助分压计定律就可以计算出被测物质在实验温度下的饱和蒸汽压。
纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据实验报告:纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与原理本次实验的主要目的是研究纯液体饱和蒸汽压的测定方法,通过实验数据的收集与分析,掌握液体饱和蒸汽压的计算方法,为后续相关研究提供理论依据。
实验原理:液体在一定温度下,当其表面存在足够多的蒸汽分子时,这些蒸汽分子产生的压力达到与大气压力相等的程度,此时液体就达到了饱和状态。
饱和蒸汽压是指在这种状态下,单位时间内逸出的蒸汽分子数与单位时间内返回到液面的蒸汽分子数相等时所形成的压力。
纯液体饱和蒸汽压的测定方法主要有皮尔逊法、亨利定律法和自拟方法等。
二、实验设备与材料1. 设备:实验室恒温水浴、气压计、U形管、滴定管、酒精灯等。
2. 材料:甲醇、乙醇、苯、汽油等有机溶剂,以及去离子水。
三、实验步骤与数据处理1. 皮尔逊法测定纯液体饱和蒸汽压(1)取一定量的有机溶剂,加入去离子水中,使其充分溶解。
(2)将U形管水平放置,一端浸入溶液中,另一端用酒精灯加热至90°C左右。
(3)关闭进气阀,打开排气阀,使U形管内的气体与外界大气相通,待气体稳定后,记录此时的压力值P1。
(4)继续加热U形管,使液体沸腾,记录此时的压力值P2。
(5)重复以上步骤3-4次,取平均值作为实验数据。
2. 亨利定律法测定纯液体饱和蒸汽压(1)取一定量的有机溶剂,加入去离子水中,使其充分溶解。
(2)将U形管水平放置,一端浸入溶液中,另一端用酒精灯加热至90°C左右。
(3)在另一容器中加入一定量的去离子水,并放入气压计测量初始压力值P0。
(4)关闭进气阀,打开排气阀,使U形管内的气体与外界大气相通,待气体稳定后,记录此时的压力值P1。
(5)继续加热U形管,使液体沸腾,记录此时的压力值P2。
(6)根据亨利定律公式:P2 = (P1 + P0) * R * T / (V L),其中R为气体常数,T为温度差,V为U形管内液体的体积,L为U形管内液体的升力。
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。
液体饱和蒸汽压的测定-实验报告液体饱和蒸汽压的测定实验报告一、实验目的1、明确液体饱和蒸汽压的定义及其实用意义。
2、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。
3、学会使用气压计和恒温槽等实验仪器。
4、通过实验数据处理,求得所测液体在不同温度下的饱和蒸汽压,并绘制出蒸气压温度曲线,计算出液体的平均摩尔汽化热。
二、实验原理在一定温度下,液体与其蒸汽达到平衡时的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。
当液体的蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾。
静态法测定液体饱和蒸汽压是在一定温度下,直接测量处于平衡状态时的蒸汽压力。
假设被测量液体的蒸汽压为 p,实验装置中所加的外压为 p 外,当 p = p 外时,液体发生沸腾。
此时,外压 p 外的大小就等于液体的饱和蒸汽压 p。
克劳修斯克拉贝龙方程表示了液体饱和蒸汽压与温度的关系:ln(p/p) =ΔvapHm/(R·T) + C其中,p 为液体在温度 T 时的饱和蒸汽压,p为标准大气压,ΔvapHm 为液体的摩尔汽化热,R 为摩尔气体常数,T 为热力学温度,C 为积分常数。
通过测定不同温度下液体的饱和蒸汽压,并以 ln(p/p) 对 1/T 作图,可得一直线,其斜率为ΔvapHm/(R),从而可求得液体的摩尔汽化热ΔvapHm。
三、实验仪器与试剂1、仪器饱和蒸汽压测定装置一套,包括等压计、稳压瓶、温度计、恒温槽、气压计。
真空泵及附件。
2、试剂无水乙醇(分析纯)。
四、实验步骤1、装置安装将等压计、稳压瓶、温度计等按实验装置图连接好。
检查装置的气密性,确保系统无漏气现象。
2、装样洗净等压计,烘干后在等压计的 U 形管内加入适量的无水乙醇。
3、排除系统内的空气打开真空泵,抽气至等压计内的液体沸腾 3 5 分钟,以排除系统内的空气。
关闭真空泵,观察等压计内的液面,若液面在数分钟内保持不变,则表明系统内的空气已排尽。
4、测定不同温度下的饱和蒸汽压开启恒温槽,调节温度至某一设定值,并保持恒温。
液体饱和蒸汽压测定实验报告液体饱和蒸汽压测定实验报告引言:液体的蒸汽压是指在一定温度下,液体与其蒸汽之间达到平衡时的压强。
液体饱和蒸汽压是一个重要的物理性质,它与液体的性质、温度以及环境压强等因素密切相关。
本实验旨在通过测量液体饱和蒸汽压与温度之间的关系,探究液体的性质以及压力与温度的关系。
实验步骤:1. 实验器材准备:实验室提供的装置包括恒温水浴、温度计、玻璃管和压力计。
2. 实验液体选择:根据实验要求选择适当的液体,本实验选用甲醇作为实验液体。
3. 实验装置搭建:将玻璃管的一端连接到压力计上,另一端插入液体中,确保液体能够充满整个玻璃管。
4. 实验前准备:将恒温水浴加热至适当温度,待温度稳定后进行下一步。
5. 实验操作:将液体浸入恒温水浴中,使其与水浴达到热平衡。
同时观察液体内的气泡情况,当气泡停止产生时,即可进行测量。
6. 测量液体温度:使用温度计测量液体的温度,记录下来。
7. 测量液体饱和蒸汽压:读取压力计上的压力数值,记录下来。
8. 重复实验:根据实验要求,重复以上步骤,测量不同温度下的液体饱和蒸汽压。
实验结果与分析:根据实验数据,我们可以绘制出液体饱和蒸汽压与温度之间的关系曲线。
通常情况下,该曲线呈现出逐渐上升的趋势,即随着温度的升高,液体饱和蒸汽压也随之增加。
这是因为温度的升高会增加液体分子的动能,使其更容易从液相转变为气相,从而增加了蒸汽的压强。
根据实验结果,我们可以得出一个重要的结论:液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系。
这个关系被称为液体的饱和蒸汽压方程,通常用来描述液体的性质。
不同液体的饱和蒸汽压方程可能不同,这取决于液体的分子结构和相互作用力。
此外,实验还可以通过对不同液体的测量,比较它们的饱和蒸汽压。
这样可以得出不同液体的性质差异,例如分子间力的强弱、分子大小等。
这对于研究液体的物理性质和化学性质具有重要意义。
实验误差与改进:在实验过程中,可能会存在一些误差,例如温度计的读数误差、压力计的精度等。
饱和蒸汽压的测定实验报告实验报告:饱和蒸汽压的测定一、实验目的1.学习和掌握饱和蒸汽压的基本概念和原理。
2.掌握饱和蒸汽压的测定方法和实验操作流程。
3.了解并分析实验过程中可能出现的误差及其消除方法。
二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下,气相中的分子与液相中的分子相互转化的动态平衡,其平衡压力即为该温度下的饱和蒸汽压。
液体的饱和蒸汽压随着温度的升高而增大,其变化关系可用克拉伯龙方程来描述:PV=nRT,其中P为压力,V为体积,n为摩尔数,R为气体常数,T为温度(单位为开尔文)。
三、实验步骤1.准备实验器材:饱和蒸汽压测定仪、温度计、压力计、水、烘箱等。
2.将饱和蒸汽压测定仪放置在烘箱中,并将温度计和压力计与测定仪连接。
3.将水加入饱和蒸汽压测定仪的储液槽中,并确保水面在最低凹液面处。
4.开启烘箱,加热并控制温度在所需测定的温度点附近。
5.等待并观察压力计的读数变化,当压力计的读数稳定后,记录该压力值(P)。
6.继续加热并观察压力计的读数变化,每隔一段时间记录一次压力值,直到压力值变化不大(例如±0.01mmHg)。
7.停止加热,等待一段时间使测定仪冷却至室温,然后记录压力计的最终读数。
8.根据记录的压力值和对应的温度值,绘制饱和蒸汽压曲线。
四、实验结果与分析1.在实验过程中,观察并记录了不同温度点下的饱和蒸汽压值。
通过这些数据点的分布趋势可以得出饱和蒸汽压随温度变化的规律。
2.分析实验过程中可能出现的误差。
例如,测量温度和压力时的不准确性、烘箱控温不稳定等可能导致实验误差。
对这些误差进行来源和影响的分析,并提出消除或减小误差的方法。
3.对实验结果进行数据处理和曲线拟合,得到饱和蒸汽压随温度变化的数学模型(如拟合出二次曲线方程等)。
利用该模型可以对未来某温度下的饱和蒸汽压进行预测。
五、实验结论1.本实验通过测定不同温度下的饱和蒸汽压,验证了克拉伯龙方程的正确性。
实验结果表明,饱和蒸汽压随着温度的升高而增大。
姓名: 班级: 学号: 实验日期:课程名称:物理化学实验实验题目:液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的①了解用静态法测定异丙醇在不同温度下蒸气压的原理。
②学会用图解法求解其所在测温度范围内的平均摩尔蒸发热。
③了解真空泵、恒温槽及气压计的构造并掌握其使用方法。
二、实验原理一定温度下,在一真空的密闭容器中,液体很快与其蒸气建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等,此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度是的饱和蒸汽压液体与其蒸气达到平衡时蒸气的压力,称为这种液体在该温度时的饱和蒸气压。
饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方程式来表示。
2ln RT H dTpd m vap ∆=式中Δvap H m 是该液体的摩尔蒸发热,在温度变化范围不大时,它可以作为常数。
积分上式得:为横坐标作图可得一直线,此直线的斜率即为 饱和蒸气压。
测量方法是调节外压与液体蒸汽压相等,此法一般用于蒸汽压比较大的液体。
动态法是在不同外界压力下,测定液体的沸点。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压与温度的关系,实验装置见图3.1.通常一套真空体系装置由四部分构成:一是机械泵、缓冲储气罐部分,用以生产真空;二是正空的测量部分,包括DP-A 精密数字压力计;三是蒸馏瓶部分;四是温度测量部分,包括SWQ 智能数字恒温控制器、SYP 玻璃恒温水浴。
三、仪器与试剂1.仪器DP-A 型精密数字压力计一台;SWQ 型智能数字恒温控制器一台;缓冲储气罐一台;SYP 型玻璃恒温水浴一台;U 型等压计一个、球形冷凝管一支。
实验装置如图3.1所示。
2.试剂无水乙醇。
四、实验步骤(一)缓冲储气罐的气密性检查及使用方法1.缓冲储气罐的气密性检查2.缓冲储气罐的使用方法(二)精密数字压力计的气密性检查及使用方法1.预压及气密性的检查2.采零3.测试4.关机(三)实验仪器的链接(四)静态法测乙醇的饱和蒸汽压1.装样2.检漏3.测定五、注意事项1.先开启冷却水,然后才能抽气。
纯液体饱和蒸汽压的测定实验报告数据1. 实验背景与目的咱们今天要聊的,是一项关于纯液体饱和蒸汽压的测定实验。
这听起来可能有点拗口,但说白了,就是我们要搞明白,当液体处于蒸汽和液体平衡的状态时,它的蒸汽压力到底有多大。
这就像是在厨房里煮水,水蒸气“哔哔”冒出来的压力到底是啥,咱们得用科学的方法给它量个准。
要知道,液体的饱和蒸汽压其实是个很重要的物理量。
它不仅告诉我们液体的挥发性,还对很多实际应用有影响,比如化学反应的速率、溶液的沸点,甚至天气预报。
没错,连你早晨出门是否带伞都可能跟它有关呢。
咱们这实验的目的就是通过具体的数据测量,把这些抽象的东西具体化,让大家对这种“气压”有个清晰的了解。
2. 实验原理与方法2.1 实验原理想象一下,一瓶水里加了点小气泡,等它们消失后,水面上就会有一层“气膜”在不停地和水里的液体交换。
这层气膜的压力就是咱们要测的“饱和蒸汽压”。
简单来说,就是液体表面和上方的气体之间达成了一种平衡状态,气体的压力也就固定了。
为了测量这个压力,咱们通常用到的实验装置有个叫“蒸汽压计”的玩意儿。
它就像是一个小小的测量仪器,能精准地把蒸汽压的数值给我们报上来。
记住,这个压力值跟液体的温度、物质的种类都有关系,所以在做实验的时候,一定要把这些因素都考虑进去。
2.2 实验方法话说回来,实验过程其实不复杂,咱们需要的就是一套设备和一点耐心。
首先,得准备好一个密封的容器,里面装上纯液体,比如水或酒精,然后用蒸汽压计把容器密封好。
接着,调节温度,让液体达到某个稳定的温度,再把测量结果记录下来。
比如说,如果我们要测水的饱和蒸汽压,可以把水加热到不同的温度,比如20度、30度、40度,然后记录下各个温度下的蒸汽压值。
这样一来,我们就能看到,随着温度的升高,蒸汽压是如何变化的。
最后,用图表把这些数据整理出来,画出温度和蒸汽压的关系曲线,就能一目了然了。
3. 实验结果与讨论3.1 实验数据好了,咱们现在来看下实验数据。
宁波工程学院
物理化学实验报告
专业班级化工__________ 姓名_______________ 序号_____________________________ 同组姓名______________ 指导老师胡爱珠、杨建平实验日期2010年3月19日
实验名称_____________________ 实验一液体饱和蒸汽压的测定________________________
一、实验目的
1. 掌握用等位计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。
2. 学会用图解法求乙醇在实验室温度范围内的平均摩尔蒸发含与正常沸点。
、实验原理
纯物质的蒸气压随温度的变化可用克拉贝龙方程表示:
dp/dT = △ vap H m/T △ V m (1)
设蒸气为理想气体,在实验温度范围内摩尔蒸发焓厶vapHm可视为常数,并略去液体的体积,将(1)式积分得克劳修斯一克拉贝龙方程:
In (P/Pa) = (- △vap H m/R) X (1/T)+ C (2)
由(2)式可见,实验测定不同温度T下的饱和蒸汽压p,以In (P/kPa)对1/ (T/K)作图,得一直
线,求得直线的斜率m和截距C,则乙醇的平均摩尔蒸发焓为:
△vap Hm = -mx (R/[R]) X [ △H ] (3)
习惯上把液体的蒸气压等于101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点,由( 2)式还可以
求乙醇的正常沸点。
本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。
DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪面
板如图所示
三、实验仪器、试剂
仪器:DPCY-2C型饱和蒸气压教学实验仪1套,HK-1D型恒温水槽1套,WYB-1型真空稳压包
1个,稳压瓶1个,安全瓶1个。
试剂:无水乙醇(A.R)
四、实验步骤
1 .读取室温和大气压
2•装样
在等温计内装入适量待测液体乙醇。
球管中约2/3体积,U型管两边各1/2体积,然后连接好装
置。
3. 教学实验仪置零
打开试验仪电源,预热5分钟,选择开关打到kPa,按下面板上的置零键,显示00.00数值。
5. 排除球管上方空间的空气
打开恒温水槽电源,设定温度为25C,接通冷凝水,同时调节搅拌器匀速搅拌,使等温计内外
温度平衡,用真空稳压包控制抽气速度,抽气减压气泡逸出的速度以一个一个的逸出为宜,至液体轻微沸腾,沸腾3-5分钟,可认为空气被排尽(压力显示-94kPa )。
抽气结束后,先关闭真空稳压包上
与稳压瓶相连的阀门,再关闭另一侧阀门,打开于真空泵相连的安全瓶活塞,使其通大气,最后关电源。
6. 测定饱和蒸汽压
当空气排除干净且体系温度恒定后,旋转稳压瓶上的直通活塞,缓缓放入空气,直至U型管中液面相平,关闭活塞,记录温度与压力。
依次测定30 C、35 C、40 C、45C的压力。
7. 结束实验
实验结束后,关闭电源,打开真空稳压包上中间的阀门,将体系放入空气,待等温计内乙醇冷却
后,关掉冷凝器中的水。
整理好仪器装置。
五、数据记录与处理
室温:23.3 C
大气压(实验前):100.67kPa, 大气压(实验后):100.68kPa
大气压(平均值):100.675 kPa
.-.
2.以In (P/kPa) —1/ (T/K)x 10 作图,如下所示:
In (P/kPa) —1/ ( T/K)x 103图
由图可知,直线的斜率为-4.4758,截距为17.98453。
故-△ vap H m/R=-4.4758,又T R=8.3145,
1
-
•••△ vap H m = 37.21kJ • mol
当液体的蒸气压为101.325 kPa 时,代入In (P/Pa) = (- △ vap H m/R) X (1/T)+ C ,即In 101.325 = - 37.21/8.3145 X (1/T) + 17.98453
••• T = 334.82K = 61.67 C
2. 误差分析
△ vap H m 的相对误差=(42.59-37.21) /42.59=0.126
T 的相对误差=(78.4-61.67) /78.4=0.213
六、结果与讨论
1. 空气未排除干净,使得乙醇蒸气不纯,使得测出的蒸发焓存在着误差。
2. U 型管中的液体倒灌入球管中,倒灌时代入空气,是的实验结果偏小。
3•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。