沸点与压强关系的研究

实验9 沸点与压强关系的研究

【实验目的】

研究水的沸点随压强变化的规律。

【实验仪器】

沸点与压强关系测定仪，机械泵，压强计，高压锅，温度计，气压计（共用），滑轮，

砝码，支架。

【实验原理】

⒈沸点。

在一定压强下，当液体加热到某一温度，液体内部的饱和气压与液体表面的压强相

等时，整个液体便剧烈汽化，这种现象称为沸腾。相应的温度值称为沸点。

液体沸腾的条件是

p p =0

0p 为液体在一定温度下的饱和气体压强；P 为外压强即液体面压强。液体表面压强增大，

沸点随之升高；液体表面压强减小时，沸点相应降低。

⒉实验方法。

⑴液体表面压强小于大气压强时，可利用如图3-8-1所示的装置。机械泵E 可降低密闭

系统A 、B 、C 、D 内的压强。B 为冷凝器，它可将水蒸气凝结成水后送入A 中，从而使密闭

系统的压强稳定在某一数值上。压强计D 和温度计可测出沸腾时的压强和温度。

⑵液体表面压强大于大气压强时，可利用如图3-8-2所示的高压锅装置。高压锅内压强

由限压阀的压力所控制。当锅内气体压强增大到能顶开限压阀时，锅内液体开始沸腾。改变

滑轮上所挂砝码的质量，就可改变限压阀的压力，从而改变锅内饱和气体的压强。这样可测

得不同外压强下的沸点数值，得出液体表面压强大于大气压强时，沸点随外压强变化的规律。

【内容要求】

⒈液体表面压强小于大气压强时，有如下几种情况：

⑴按图3-8-1安装仪器，烧瓶A 中装半瓶水，烧杯和烧杯塞接触处及橡胶接头处都

要用凡士林或蜡密封。

⑵打开阀门1K 、2K ，接通电源，对密闭系统抽气，当内处压强差达50cmHg 时，

关闭 1K 、2K 停止抽气。观察密闭系统内压强是否稳定，如有漏气要检查出漏气点，重

新密封后才能进行实验。

⑶ 给烧瓶A 加热,并给B 中通冷水,当A 中的水沸腾时,记下压强及温度计的读数。

⑷先后打开2K 、1K 使系统内与外界压强差减少5cmHg,关闭1K 、2K 后，再测出沸

腾时的温度及压强值。逐次减小压强差 5cmHg 重复上述测量，直到内外压强差等于0时为

止。把所测数据()T P , 填入自拟数据表中。

⒉液体表面压强大于大气压强时，有如下几种情况：

⑴按图3-8-2所示安装仪器，高压锅内装约1的水，盖好盖后，用适量砝码平衡限

压阀，然后给高压锅加热，当锅内水沸腾时，记下压强和温度值。

⑵砝码质量每减少20g 测一次压强和温度的值，直到全部砝码都取下为止。把所测

数据()T P ,填入自拟表格中。

【注意事项】

⒈烧杯A 加热时，不能开动机械泵抽气，以防止水蒸气进入泵中。

⒉使用高压锅时要注意安全。第一，高压锅中加水不能太少，以防烧干；第二，减压

阀上不允许再加负载，以防止超压发生危险；第三，实验过程中不准把头探到高压锅上方，

在压强计指零以前，不准随便取下限压阀，以免高温蒸汽喷出发生危险。

【数据处理】

⒈自拟表格记录实验数据。

⒉由测大气表面P P P -=计算出对应液体表面压强的值，画出液体表面压强低于大气

压强的T P -图线。

⒊由'

测大气表面P P P +=关系式，算出对应液体表面的压强值。画出液体表面压强大于大气压强时的T P -图线