饱和蒸汽压的测定绍兴文理学院
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饱和蒸汽压的测定(1)饱和蒸汽压是一种很重要的物理量,特别是在研究气体与液体相互转化、气液平衡等问题时,饱和蒸汽压的测定显得尤为重要。
饱和蒸汽压的测定方法有很多种,其中,以下介绍了两种较为常见的方法。
一、动态法这种方法是将被测物质加热,使之蒸发产生饱和蒸汽,然后将蒸汽传输到一个密封的容器中去,通过监测容器中的压力和温度变化,来计算出被测物质的饱和蒸汽压值。
具体步骤如下:1、将被测物质放置于一个装置中,加热并蒸发产生饱和蒸汽。
2、使用气体泵将饱和蒸汽送到一个密封的容器中,这个容器通常是一个间接冷却式容器。
3、利用压力计和温度计对容器内部的压力和温度进行监测。
4、注入一定量的饱和蒸气后,等待其内部压力稳定。
这个过程称为平衡状态,此时容器内外压力相等,称为饱和蒸汽压。
5、记录这个压力值和温度,这是对被测物质饱和蒸汽压的相应值。
6、在一定的时间间隔内进行多组实验,并记录下所有的压力和温度数据值,然后进行统计计算,以确定被测物质在不同温度下的饱和蒸汽压值。
二、静态法1、在密闭容器中装入被测物质并加热,使之蒸发产生饱和蒸汽。
不同于动态法,此时不再需要对蒸汽进行输送。
2、准确地称量被测物质和密闭容器的质量,并确定蒸发后的饱和蒸气量。
3、将容器缓慢降温,直到蒸气凝结成液体,过程中要保持压力计和温度计位于同一高度。
4、在容器内形成饱和液体后,记录下此时的压力和温度。
5、通过理论计算或者实验确定容器内所装物质的密度,从而计算出该物质的饱和蒸汽压。
需要注意的是,这两种方法都需要保证实验设备的严密性,以防止外界条件的影响。
同时,实验过程中应该准确地控制温度和其他因素,以保证数据的准确性和可靠性。
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。
饱和蒸汽压的测定的实验报告实验目的:本次实验旨在掌握测定饱和蒸汽压的方法,了解饱和蒸汽压与温度之间的关系,并熟悉实验仪器的使用。
实验原理:饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体与气体相平衡时所达到的气体压强。
根据克劳修斯-克拉佩龙方程式,饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系。
在实验中,可以通过测量液体表面上方所达到的气体压强来确定该液体在该温度下的饱和蒸汽压。
实验步骤:1. 将装有待测液体(如水)的烧杯放入恒温水槽中,并将恒温水槽加热至一定温度(如80℃)。
2. 将U型玻璃管插入待测液面上方,并用胶塞固定好。
3. 将U型玻璃管与压力计相连,使其形成一个封闭系统。
4. 观察并记录压力计指针所指示的气体压强值。
5. 逐步升高恒温水槽的温度,重复以上步骤,记录不同温度下压力计指针所指示的气体压强值。
6. 根据测得的数据,绘制出饱和蒸汽压与温度之间的函数关系图。
实验仪器:恒温水槽、烧杯、U型玻璃管、胶塞、压力计等。
实验结果:通过实验测量,我们得到了不同温度下液体的饱和蒸汽压值,并绘制出了饱和蒸汽压与温度之间的函数关系图。
在该图中,我们可以清晰地看到饱和蒸汽压随着温度的升高而逐渐增大,并呈现出一个近似于指数函数的趋势。
实验分析:通过实验结果可以发现,液体表面上方所达到的气体压强与液体种类、液面高度以及环境温度等因素有着密切关系。
在实际应用中,我们可以利用这一原理来测量某些物质在特定条件下的饱和蒸汽压,从而为科学研究和工业应用提供依据。
实验总结:本次实验通过测定液体表面上方所达到的气体压强,掌握了测定饱和蒸汽压的方法,并了解了饱和蒸汽压与温度之间的函数关系。
在实验中,我们还学习了使用实验仪器的技巧和注意事项。
通过本次实验,我们不仅提高了实验操作能力,还深入理解了物理学中的一些基本原理和概念。
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。
饱和蒸汽压的测定实验名称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气压。
2、学会用图解法求乙醇在实验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正常沸点。
二、实验原理一定温度下,液体纯物质与其气相达平衡时的压力,称为该温度下纯物质的饱和蒸气压,简称蒸气压。
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 ……………………………设蒸气为理想气体,在试验温度范围内摩尔蒸发焓△vap H m可视为常数,并略去液体的体积,将积分得克劳修斯—克拉贝龙方程:ln(P/Pa)= -△vap H m/RT+C…………………………由式可见,实验测定不同温度T下的饱和蒸气压p,以ln(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 H m= -mR………………………………习惯上把液体的蒸气压等于时的沸腾温度定义为液体的正常沸点,由式还可以求算乙醇的正常沸点。
本实验采用静态法直接测定乙醇在一定温度下的蒸气压。
三、实验仪器、试剂试剂:无水乙醇(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个装置图:如右图四、实验步骤1、读取室温及大气压2、装样:将等位计内装入适量待测液体乙醇,如上图所示3、教学仪器置零:打开教学仪器电源,预热5分钟,选择开关打到kPa,按下面板上的置零键,显示值为数值(大气压被视为零值看待)4、系统气密性检查:除了真空泵前得安全瓶活塞通大气外,其余活塞都关上,接通真空泵电源,关闭与真空泵连接的安全瓶活塞,开始抽真空。
抽泣减压至压力显示-40~-53kPa时,关闭三通活塞,使系统与真空泵、大气皆不相通。
观察压力示数,如果压力的示数能在3~5min内维持不变或显示数字下降<s,表明系统不漏气,否则应逐段检查,消除漏气原因。
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。
饱和蒸汽压的测定实验报告一、实验目的1、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。
2、了解纯液体饱和蒸汽压与温度的关系,即克劳修斯克拉佩龙方程。
3、学会用图解法求液体的摩尔汽化热和正常沸点。
二、实验原理在一定温度下,液体与其蒸汽达到平衡时,蒸汽所产生的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。
当液体的饱和蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾。
饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯克拉佩龙方程表示:$\ln P =\frac{\Delta H_{vap}}{RT} + C$其中,$P$ 为饱和蒸汽压,$\Delta H_{vap}$为摩尔汽化热,$R$ 为摩尔气体常数,$T$ 为热力学温度,$C$ 为常数。
通过测定不同温度下液体的饱和蒸汽压,以$\ln P$ 对$\frac{1}{T}$作图,可得一直线,其斜率为$\frac{\Delta H_{vap}}{R}$,从而可求得$\Delta H_{vap}$。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压。
在一定温度下,直接测定乙醇在密闭容器中达到平衡时的蒸汽压力。
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、恒温槽、冷凝管、数字式压力计等。
真空泵及附件。
精密温度计(0 100℃,分度值 01℃)。
2、试剂无水乙醇(分析纯)。
四、实验步骤1、装置安装将等压计、冷凝管、数字式压力计等按要求连接好。
向等压计中加入适量的无水乙醇,使液面略低于 U 形管的底部。
2、抽真空打开真空泵,缓慢打开抽气阀,对系统进行抽真空。
观察压力计的示数,当压力降至一定值(通常为 2 3 kPa)时,关闭抽气阀和真空泵。
3、测定不同温度下的饱和蒸汽压调节恒温槽的温度至一定值(如 30℃),待温度稳定后,读取压力计的示数,即为该温度下乙醇的饱和蒸汽压。
依次升高恒温槽的温度(每次升高 5℃),重复上述操作,测定不同温度下乙醇的饱和蒸汽压,直至温度升至 70℃左右。
4、实验结束实验结束后,关闭恒温槽、压力计等仪器的电源,清理实验台。
实验四液体饱和蒸汽压的测定
沸腾,C管中的液面高于B管的液面,并有气泡很快逸出,随着温度的不断下降,
气泡慢慢消失,B管液面慢慢升高,在B、C两管液面相平时,说明A、B之间
的蒸汽压与外压相等。
立即记下此时的温度和U形压力计上的读数。
此时的温
度即外压为大气压减去两汞柱差的情况下液体的沸点。
继续用活塞9调节缓冲瓶的压力,体系产生新的沸腾,再次测量蒸汽压与外
压平衡时的温度,反复多次,约10个点。
温度控制在80°C以上,压差计的水银
柱相差约400mm左右为止。
为了测量的准确性,可将缓冲瓶放空,重新加热,按上述步骤继续重复测量
两次。
实验结束时,再读取大气压,把两次记录的值取平均。
五、实验数据处理及结果分析
1、自行设计实验数据记录表格,正确记录全套原始数据并填入演算结果。
2、以测得的蒸汽压对温度T作图。
3、由P-T曲线均匀读取10个点,列出相应的数据表,然后给出对的直线图,
由直线斜率计算出被测液体在实验温度范围内的平均摩尔汽化热。
4、由曲线求得待测液体的正常沸点,并与文献值比较。