物化实验报告 液体饱和蒸气压的测定.doc

物化实验报告_液体饱和蒸气压的测定实验4 液体饱和蒸气压的测定
丛乐 2005011007 生51
实验日期:2007年11月24日星期六提交报告日期:2007年12月8日星期六
助教老师:叶逢春
1 引言

运用克劳修斯-克拉贝龙方程,求出所测温度范围内平均摩尔气化焓及正常沸点。
掌握测定饱和蒸汽压的方法。
实验原理
在通常温度下(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1摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。
液体的蒸气压与液体的本性及温度等因素有关。随温度不同而变化,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pø()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(Clausius)-克拉贝龙(Clapeyron)方程式表示:
                                  
式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔvapHm为在温度T时纯液体的摩尔气化热。
假定ΔvapHm与温度无关,或因温度变化范围较小,ΔvapHm可以近似作为常数,积分上式,得:

或
式中:B——积分常数。
从上式可知:若将对1/T作图应得一直线,斜率m=
由此可得,同时从图上可求出标准压力时的正常沸点。
2 实验操作
实验药品、仪器型号及测试装置示意图

等压管1支、稳压瓶1个、负压瓶1个、恒温槽1套、冷凝管1个、真空泵1台、自耦调压变压器1台(TDG1/250型)、搅拌器1个、压力计1台(LZ-PI型)、温度测量控制仪1台
(CK-1B型)。

无水乙醇(分析纯;20℃时密度:-;Mr=)
实验条件
表1 实验条件记录
实验前温度(℃)
实验前大气压(kPa)
实验前空气湿度


35%
实验操作步骤及方法要点
装置与装样
按图1安装好整套装置,并把乙醇装入等压管中,使液面在等压管的三分之二处。
检漏
图1 纯液体饱和蒸气压测定装置:1、等压管,2、冷凝管,3、搅拌器,4、加热器,5、1/10゜C温度计,6、辅助温度计,7、稳压瓶,8、负压瓶,9、干燥管。
将H活塞关上,打开活塞I、F和G,用真空泵抽气到压力计显示的气压为25~30kPa时,关上I、F和G。等片刻后,利用压力计分段检查系统是否漏气。
升温
开动搅拌器,调节加热器电压在160V左右。
排气
当水浴温度超过50℃时,等压管内液体开始沸腾,即大量气泡通过液栅由C管排出。沸腾3-5分钟(每秒钟约排出3-4个气泡)就可以除去AB间的空气及溶在液体中的空气。注意调节加热器电压,控制恒温槽温度在52℃附近。
蒸汽压的测定
排气完后,打开活塞H,使体系通过毛细管缓慢吸入空气逐渐升高压力,直到稳压瓶中的压力快接近蒸气压时为止。然后调节调压器,改变加热电压,直到BC液面相对位置不变,此时表示温度己恒定。最后将BC液面基本调平,稳定一分钟左右,迅速记下温度t,压力计P的读数。
继