饱和蒸汽压实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划饱和蒸汽压实验报告液体饱和蒸汽压的测定实验报告实验题目：液体饱和蒸汽压的测定学院：化学与化工学院专业：生物工程年级：112班学号：学生姓名：孙宇指导教师：吴玉娟XX年3月30日实验目的1.明确液体饱和蒸气压的定义，了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系以及克劳修斯-克拉佩龙方程的意义。、2.掌握用静态法测定液体饱和蒸气压的方法，学会用图解法求被测液体在试验温度的范围内的平津摩尔气化焓。3.初步掌握真实试验技术，了解恒温槽及等压计的使用方法。基本原理饱和蒸汽压：蒸气分子向液面凝结和液体分子

2、从液面逃逸的速度相等，此时液面上的蒸气压力就是液体再此温度时的饱和蒸气压。摩尔汽化焓：一定温度下，蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化焓。液体的蒸汽压与温度有关。温度升高，蒸气压增大。沸点：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，液体的沸点亦不同。当外压为1atm是液体的沸点称为该液体的正常沸点。液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳佩龙方程表示：dPvapHm=dTTVm积分上式得：P?pvapHm?=+CPRT【P】为压力的量纲，即pa;C为积分常数。由式可以看出，测定不同温度TP液体的蒸汽压P，以?对1/T作图，应为一直线，直线的斜率为?vap

3、Hm,P由直线斜率可求算液体的摩尔蒸发焓vapHm。本实验采用静态法利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸气压。本实验采用静态法利用等压计测定乙醇在不同温度下的饱和蒸。实验装置如所示。U型管内用样品本身做液封。在某一温度下若小球液面上方仅有被测物的蒸气，那么在等压计U型管右支液面上所受到的压力就是其蒸汽压。当这压力与U型管左支液面上的空气的压力达平衡时，就可以与等压计相接的压机测出被测样品在此温度下的饱和蒸气压。实验主要仪器及名称饱和蒸气压测量装置教学试验仪1套；真空泵1台及附件；精密温度温差测量仪1台；乙醇(四)实验步骤1.读取实验室的大气压和室温，记录。2.打开饱和蒸气压测定教学试验仪电源

4、开关，预热5min后，调量纲旋钮至“kpa”档。使饱和蒸气压测定教学试验仪通大气，再按下“清零”键。3.关闭大气阀，打开减压阀，设定温度30，进行加热。当发现气泡成串冒出时，乙醇开始沸腾，关闭减压阀，沸腾一会后，缓慢开启大气阀，直至等压计U型管倆端液面平齐，迅速关闭增压阀，记录此时饱和蒸汽压教学以上的压差值p。4.调节恒温水浴槽的温度，市值上升5，待系统恒温后，液体将再次沸腾；在缓慢开启增压阀，缓缓放入空气，直至等压计U型管俩端液面平齐。迅速关闭旋塞，记录此时饱和蒸气压教学试验仪上的压差值p。5.重复4中的操作，直至温度上升至60，则停止加热。6.实验结束后，打开减压阀和增压阀，关闭教学实验仪

5、，恒温水浴槽的开关，将系统排空，然后关闭真空泵，切断电源。数据记录表1.温度:大气压：根据Inp=斜率=-=?+C得所以rapHm=/mol(六)问题讨论1.本实验产生误差的因素有哪些？答：当地大气压，判断液面是否相平的标准，液面相平时数据的采集都会对实验结果造成影响。2.数字压力计中所读的压差数值是否就是纯液体的饱和蒸气压？答：不是，压差值是外压减去内压，即饱和蒸气压。3.为什么实验完毕后必须使体系和真空泵与大气相通才能关闭真空泵？答：如果不与大气相通，球管内的液体可能会被吸入到缓冲储气罐。4.为什么等压中的U型管内要用样品本身做液封?答：等压计中的U形管用样品本身作液封，使得系统中液体所受

6、压力只与大气压有关。5开启旋塞将空气放入系统时，放的过多应如何办？答：放的过多可以打开减压阀，进行减压。6.稳压包的作用是什么？答：稳压包的作用是稳定蒸气压力，缓冲作用。7.气化热与温度有无关系？答：使物体气化，没气化1克材料所需的热量叫该材料的气化热，所以跟物体的初温度有关。8.等压计的原理是什么？为什么要等到等压计俩端液面平齐时，才能记录此时温度及压差值？答：等压计原理是等压原理。等到等压计俩端液面平齐时，代表俩侧的压力相等，此时液面俩侧的压力才相等。9.克-克方程在什么条件下才应用答：可由克拉佩龙方程导出克-克方程，克-克方程是在克拉佩龙方程基础上作了近似处理而得到的，只适用于凝聚相与气

7、相两相平衡。北京理工大学物理化学实验报告液体饱和蒸气压测定班级：实验日期：XX-5-21一、实验目的1、测定乙酸乙酯在不同温度下的饱和蒸气压。2、求出所测温度范围内乙酸乙酯的平均摩尔气化焓。二、实验原理在一定温度下，纯物质语气气相达到平衡时的蒸气压为纯物质的饱和蒸气压。纯物质的饱和蒸气压与温度有关。将气相视为理想气体时，对有气相的两相平衡，可用Clausius-Clapeyron方程表示为：dln(p/Pa)?vapHm=如果温度范围变化小?vapHm可近似看做常数，对上式积分得：?vapHmln?(p/pa)=?+C由上式可知，ln?与?为直线关系：由实验测出p、T值，以ln?对1/T作图得

8、一直线，从直线斜率可求出所测温度范围内液体的平均摩尔气化焓。本实验使用等压计来直接测定液体在不同温度下的饱和蒸气压。等压计是由相互联通的三管组成。A管及B，C管下部为待测样品的液体，C管上部接冷凝管并与真空系统和压力计相通。将A，B管上部的空气驱除干净，使A，B管上部全部为待测样品的蒸气，则A，B管上部的蒸气压为待测样品的饱和蒸气压。当B，C两图一等压计1管的液面相平时，A，B管上部与C管上部压力相等。由压力计直接测出C管上部的压力，等于A，B管上部的压力，求得该温度下液体的饱和蒸气压。三、实验仪器及药剂数字式温差计、玻璃缸恒温槽、真空泵、缓冲罐、等压计、大气压计、乙酸乙酯图二纯液体饱和蒸气压

9、测量示意图四、实验步骤1、熟悉实验仪器和装置，按上图所示组装仪器，水浴锅中去离子水不能低于刻度线，冷阱中加入冰水。2、打开三通阀使得真空泵接大气，打开真空泵电源。3、检漏：压力计上的冷凝管通冷却水。打开三通阀并通大气，打开真空泵。关阀1，开阀2、3，使系统同大气，待差压计示数稳定后按置零按钮，示数变为零。关阀3，真空泵与系统相通，缓慢开阀1，系统减压。当压力表读数为-40-50kPa时，关阀1，封闭系统。观察压力表读数，如果压力表示数在5min中内基本不变或者变幅小于0,2kPa/min则可以判断系统没有漏气，否则系统漏气需要分段检查实验现象：关阀3，缓慢开阀1后，系统负压增大。完全关闭阀1，

10、封闭系统，压力表示数基本不变，体统没有漏气。4、往等压计C管中加入适量的乙酸乙酯液体，可以通过真空装置使得乙酸乙酯在A、B、C管中合适分布。等压计接口处涂抹真空脂，使之与球型冷凝管相接。等压计完全浸入水中。关闭阀3，打开阀1、2。一段时间后关闭阀1，打开阀3。现象：关闭阀3，打开阀1、2之前，C管中有气泡冒出，关闭阀3，打开阀1、2之后，乙酸乙酯迅速进入A和B管。5、从大气压计读取此时大气压值为。调节数字式温差仪为35，开启搅拌器，使得玻璃缸中的水温均衡。6、关闭阀3，打开阀2，观察等温计的同时缓慢打开阀1，使系统减压抽气。除去等压计A管中液体内溶解的空气和等压计AB管间的空气。继续缓慢减压，

11、使等压计A管中的液体气化，随空气一起逸出。关闭阀1.实验现象：当阀1开启过大时，液体剧烈，呈“沸腾”状，液体冲到球形冷凝管中。调节阀1，使A管中液体内溶解的空气和等压计AB管间的空气较平和的呈气泡状逸出。关闭阀1之后依然有气泡平和溢出。原因是缓冲罐与等压计之间存在稳定压差。7、抽气几分钟后，缓慢打开阀3，使空气进入系统。多次调节阀1、阀3的开闭，使得BC管中液面在同一水平面，从压力表上读取压力值。同样的方法，再次抽气，再调节等压计BC管液面达同一水平，读取压力值。直至两次的压力值相同或者相差很小，则表示等压计AB管上面的空间完全被乙酸乙酯的蒸汽充满。记录此温度下的压力值和温度。实验现象：如果阀

12、3打开过大，B液面上升，C页面下降，甚至C中空气进入B，这样需要重新抽真空。水浴温度在-的温差范围内变动，温度增加压差减小。8、调节恒温水浴升高至第二个温度，与上一个温度间隔为1。同样的方法测定第二个温度下的压力值。重读操作，取八组数据。9、实验结束，再次读取大气压值为。使系统也大气相通，切断数字式温差仪，搅拌器，压力表电源，断开冷凝水。10、整理试验台。五、实验数据处理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。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

13、正常沸点。二、实验原理1.热力学原理通常温度下(距离临界温度较远时)，纯液体与其蒸气达平衡时的蒸气压称为该温度下液体的饱和蒸气压，简称为蒸气压。蒸发1mol液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。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：dlnp?vapHm?dTRT2(1)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

14、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：?vapHm1lnp?C(2)RT?vapHmR，由斜其中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?率可求算液体的vapHm。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。图1液体饱和蒸气压测定装置图1.恒温槽；2.冷凝管；3.压力计；4.缓冲瓶平衡阀；5.平衡阀2(通大气用)；6.平衡阀1；8平衡管三、仪器与试剂恒温水浴；平衡管，温度计，冷凝管，数字式低真空测压仪，真空泵及附件，无水乙醇。