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1、贵州大学实验项目：液体饱和蒸汽压的测定班级：生工 112姓名：刘洪念学号：1108110379液体饱和蒸汽压的测定一、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,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焓。3.初步掌握真空实验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。二、实验原理1.热力学原理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.
2、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) 2mvapdlnRTH式中，R 为摩尔气体常数；T 为热力学温度； vapHm 为在温度 T 时纯液体的摩尔气化热。假定 vapHm 与温度无关，或因温度范围较小， vapHm可以近似作为常数，积分上式，得： CTRHp1lnmvap(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RHmvapvapHm。2.实验方法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
3、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。 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。可见，利用平衡管可以获得并保持系统中为纯试样时的饱和蒸汽，U 形管中的液体起液封和平衡指示作用。三、仪器与试剂恒温水
4、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，无水乙醇。四、实验步骤1、安装仪器 等待测液体（本实验是无水乙醇）装入平衡管，A 球内约占 4/5 体积，此时 U 型管内不能有液体。再按照图一装妥个部分。2、抽真空、系统检漏 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。3、排除 AB 弯管空间内的空气和形成液封 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 14、乙醇饱和蒸汽压的测定 当 b、c 两管的液面到达同
5、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。重复上述操作，每次使系统减压 5-7kpa，测至少 8 组数据。实验结束后，先将系统排空，然后关闭真空泵。五、数据处理室温 t=18.1P 外 1=88.86kpa P 外 2=88.81kpa(P 外 1+P 外 2)/2=88.835kpa数据记录如下表t/ T/K 1/TP/kpaP 外/kpaP* lnp*30 303.150.00329976.2 88.8
6、35 12.6352.53647135 308.150.00324573.54 88.835 15.2952.72752640 313.150.00319369.64 88.835 19.195 2.9546545 318.150.00314364.67 88.835 24.1653.18490550 323.150.00309558.44 88.835 30.3953.41427855 328.150.00304750.88 88.835 37.9553.63640160 333.150.00300241.87 88.835 46.9653.849403以 lnP*和 1/T 作图如下1/T
7、-lnp*y = -4482.2x + 17.2880123450.00295 0.003 0.00305 0.0031 0.00315 0.0032 0.00325 0.0033 0.003351/TLnP*由上式 Y=-4482.2X+17.288 得斜率为-4482.2既有 vapHm*/R=-4482.2将 R=8.314pam3mol-1k-1带入上式得 vapHm*37265J/mol37.265KJ/mol六、实验讨论1、真空泵在开关之前为什么要先通大气？答：真空泵在开关之前，因系统内压力低，先通大气，以防油泵中的油倒流使真空泵损坏。 2、本实验中缓冲压力罐有什么作用？答：缓冲罐是缓解压力，防止压强过大，产生爆罐的危险。3、实验测定时放入空气太多会出现什么情况？出现这种情况应当怎么办?答：出现空气倒灌。重新将压力调至-90KPa 左右抽气3min 后继续测定。
