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1、实验9 沸点与压强关系的研究v【实验目的】v 研究水的沸点随压强变化的规律。v【实验仪器】v 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。v【实验原理】 v沸点。v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。v液体沸腾的条件是:v v 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。v实验方法v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
2、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 。v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。v【内容要求】v液体表面压强小于大气压强时,有如下几种情况:v按图3-8-1安装仪器,烧瓶A中装半瓶水,
3、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。v打开阀门 、 ,接通电源,对密闭系统抽气,当内处压 强差达50cmHg时,关闭 、 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。v 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。v先后打开 、 使系统内与外界压强差减少5cmHg,关闭 、 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 填入自拟数据表中。v液体表面压强大于大气压强时,有如下几种情况: v按图3-8-2所示安装仪器,高压锅内装约的水,
4、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。v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 填入自拟表格中。 v液体表面压强大于大气压强时,有如下几 种情况: v按图3-8-2所示安装仪器,高压锅内装约 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。v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 填入自拟表格中。 v【注意事项】v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。v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。v【数据处理】v自拟表格记录实验数据。v由 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图线。v由 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 图线