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液体饱和蒸汽压的测定-实验报告


四 川 理 工 学 院 实 验 报 告 系: 课程名称: 日期: 姓名 专业 实验 名称 组号 学号 班号 实验室 老师签名 成绩评定 液体饱和蒸汽压的测定 所用 仪器 材料 仪器:恒温水浴;平衡管,温度计,冷凝管,数字式低真空测压仪,真空泵 及附件。 试剂:无水乙醇 实验目的: 1.明确液体饱和蒸汽压的意义,熟悉纯液体的饱和蒸汽压与温度的关系 以及克劳休斯-克拉贝农方程。 2.了解静态法测定液体饱和蒸汽压的原理。 3.学习用图解法求解被测液体在试验温度范围内的平均摩尔蒸发焓与正 常沸点 实 验 目 的 或 要 求 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: ? dp ? Vap H m ? dT T?Vm 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 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: * p? vap H m dp ? dT RT 2 因温度范围小时,Δ vapH*m 可以近似作为常数,将上式积分得: ? ? ? vap H m p ln ? ?C [ p] RT * ? vap H m 作 ln( p /[ p]) ~ 1/T 图 , 得 一 直 线 , 斜 率 为 ? R 由斜率可求算液体的Δ vapH*m。 本实验采用静态法测量(装置如图 A) 。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 实 压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压。 实验步骤: 1、从气压计读取大气压,并记录。 验 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 原 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。 理 4、打开阀 1,恒温槽温度调至比次大气压下待测液沸点高 3-5℃,如此 沸腾 3-5min,停止加热,关闭阀 1 5、 当 b、 c 两管的液面到达同一水平面时, 立即记录此时的温度和压力, 并打开阀 2,使测量系统的压力减小 5-7kPa,液体将重新沸腾,又有气泡 从平衡管冒出,关闭阀 2,继续降低水温。当温度降到一定程度时,B,C 液 面又处于同一水平面,记录此时的温度计压力计读数。 注:每次使系统减压 5-7kpa,重复上述操作,测至少 5 组数据。 实验结束后,先将系统排空,然后关闭真空泵。 数据处理: 试 验 过 程 或 内 容 、 结 果 、 分 析 、 讨 论 、 结 论 (1)数据记录: 被测液体:无水乙醇 恒温槽温度 t/℃ 79.58 78.14 76.95 75.25 73.48 71.06 69.45 66.88 T/K

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