液体饱和蒸汽压和平均汽化热的测定

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纯液体饱和蒸汽压的测定

纯液体饱和蒸汽压的测定

华 南 师 范 大 学 实 验 报 告学生姓名 学 号 专 业 化学(师范) 年级班级 课程名称 物理化学实验 实验项目 纯液体饱和蒸汽压的测定 实验类型 □验证 □设计 √综合 实验时间 2013年11月5日 实验指导老师 李国良 实验评分【实验目的】(1) 明确纯液体饱和蒸汽压的概念及其与温度的关系,加深对克劳修斯-克拉伯龙方程的理解。

(2) 掌握测定纯液体饱和蒸汽压的原理及方法,学会用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。

(3) 了解数字式低真空测压仪,熟悉常用气压计的使用及校正方法,初步掌握真空实验技术。

【实验原理】1.饱和蒸气压、平均汽化热和正常沸点:在一定温度下,纯液体与其自身的蒸气达平衡时蒸气的压力称为该温度下液体的饱和蒸气压,简称蒸气压。

蒸发1 mol 液体所吸收的热量称为该温度下该液体的摩尔气化热。

将蒸气视为理想气体,饱和蒸气压与温度的关系可用克劳修斯-克拉伯龙方程表示:2m vap d ln d RTH T p ∆= (1) 式中,T 为热力学温度,R 为摩尔气体常数,P 为纯液体在温度T 时的饱和蒸气压;Δvap H m 为在温度T 时纯液体的摩尔气化热。

假定Δvap H m 与温度无关,或因温度范围较小,Δvap H m 可以近似作为常数,积分上式,得: C TR H p +⋅∆-=1ln m vap (2) 其中C 为积分常数。

由此式可以看出,以ln p 对1/T 作图,应为一直线,直线的斜率为 R H m vap ∆-,由斜率可求算液体的Δvap H m 。

当蒸气压与外界压力相等时液体便沸腾。

因此在各沸腾温度下的外界压力就是相应温度下液体的饱和蒸气压。

外压为101.325kPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。

2.静态法、低压技术: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。

液体饱和蒸汽压和平均汽化热的测定

液体饱和蒸汽压和平均汽化热的测定

液体饱和蒸汽压的测定一.实验目的用动态法测定CCl 4 在不同温度下的饱和蒸汽压,并求其平均摩尔汽化热。

熟悉和掌握大气压计的构造的便用方法。

二. 实验原理在单组分物系发生变化时,饱和蒸汽压与温度的关系,可用克拉贝龙方程来表示,可应用于任何两相平衡。

在应用于液≈气两相平衡时,在温度变化不大时,△H 可近似地看做常数;在压力不大高,温度离临界点很远时,V 气>>V 液,则△V= V 气在压力不高时,气体可看做是理想气体,则V 气=RT/P ,代入此式积分得到lg P=- △H/2303R ·1/T+C实验测得各温度下的饱和蒸汽压后,以lg P 对1/T 作图,得一直线,由直线的斜率m=- △H/2303R, 求△H 。

测定液体饱和蒸汽压有三种方法:①静态法②动态法③饱和气流法。

三.仪器及装置真空泵一台,水银压力计一台,气压计一台,三颈瓶一个,大烧杯一个,水银温度2 支,细口瓶一个,铁架台一套,酒精灯,真空蜡4# ,真空脂,CCl 4四. 实验步骤:1. 观察气压计,记录大气压力。

2. 安装仪器,将50ml CCl 4 到入三口瓶内,再将长2cm ,一端封闭的玻璃毛洗管4-6 根由支管口放入瓶中,盖上塞子,用4# 真空脂封好瓶口。

3. 仪器漏气检查。

4. 水浴加热,当加热瓶内液体至沸腾时,调节酒精灯使大烧杯中水的温度较三口瓶内液体的温度约高5 ℃左右。

5. 液体沸腾时,打开真空泵,旋转三通活塞使真空泵与缓冲瓶接通,使压力差增大至2cm 时,将真空瓶与缓冲瓶隔断,并关掉真空泵。

每隔30s 观察一次温度和压力,如在二三分钟内已恒定,即可记录下此温度数值及压力计水银柱的高端及低端数值。

6. 依次增大压力差约2-3cm ,按以上步骤共作8-10 次即可。

最后,再测一次大气压,取前后两次大气压的平均值作为实验时的大气压。

液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定
1 引言
本实验采用乙醇作为待测液体,利用等压装置指示气压平衡状态,通过克劳修斯-克拉贝龙(ClausiusClapeyron)方程,求出待测温度范围内的平均摩尔蒸发焓及正常沸点。 在一定温度下(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。蒸发 1mol 液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔汽化热。在其他条件一定的情况下,液体 的蒸气压随温度变化,温度升高,蒸气压增大;温度下降,蒸气压降低。当外压为标准压力时,液体的沸 点称为标准沸点。 设在一定的压力和温度下,某物质的两个相呈平衡。若温度改变 dT,相应的压力改变 dp 后,两相仍 呈平衡。根据在等温、等压下平衡时△G=0 的条件,我们可以得到 G1 = G2[1]。 因为 G1 = G2,所以 dG1 = dG2 又根据热力学的基本公式,dG = −SdT + Vdp 得 −S1dT +V1dp = −S2dT + V2dp 即 ������������ ������ − ������ △ ������ = = ������������ ������ − ������ ������ △ ������ 对于气-液两相平衡,设有 1mol 物质发生了相的变化,则 △ ������ ������������ = ������������ ������ △ ������ 若假定△ ������ 与温度无关,或因温度变化范围很小,△ lnp = − △ ������ ������ 可作为常数。积分上式,得 1 ∙ + ������ ������ ������ 其中 C 为积分常数,我们可以通过本实验中得到的 6~7 组 p~T 数据,求出 lnp 和 1/T,然后作图得到一 条直线,将标准压力 p0=101.325kPa 代入到直线中即可求得标准沸点。

实验液体饱和蒸汽压的测定

实验液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸气压的测定1引言1.1实验目的(1) 运用Clausius-Clapeyron方程,求出所测温度范围内的液体平均摩尔汽化焓及正常沸点(2) 掌握测定饱和蒸气压的方法1.2 实验原理液体的蒸气压与液体的本性以及温度有关。

温度升高时,液体分子平均动能增大,蒸气压上升,反之亦然。

当液体在其温度下的蒸气压等于外界压力时,液体沸腾,这个温度称为液体的沸点。

在外压为p⊖=101.325 kPa下液体的沸点称为标准沸点。

液体的饱和蒸气压与温度的关系由Clausius-Clapeyron方程给出:d(ln p) dT =Δvap H mRT2式中R为摩尔气体常数;T为热力学温度,Δvap H m是温度T下纯液体的摩尔汽化热。

假定Δvap H m与温度无关,对上式积分,可得ln p=−Δvap H m RT+C若将ln p对1/T作图,应该得到一条直线,斜率m=−Δvap H m/R,于是Δvap H m=−Rm在不同温度下测定纯液体的饱和蒸气压,可以推出该液体的摩尔汽化焓和正常沸点了。

2 实验操作2.1 实验用品、仪器及装置实验使用等压管1支,稳压瓶1个,负压瓶1个,恒温槽1套,真空泵1台,干燥管一套,搅拌器一台,压力计1台,数显温度仪。

乙醇(AR)测试装置如图2.1所示(实验中使用数显温度仪)图2.12.2 实验条件实验过程中实验室内温度19.3 °C,相对湿度30%,大气压102.15 kPa2.3 实验操作(1) 装置与装样。

此步骤已在课前完成;(2) 检漏。

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25kPa时,关闭I、F和G。

等片刻后,若压力读数不变说明系统气密性良好;(3) 升温。

开动搅拌器,调节加热器电压在160V左右;(4) 排气。

当水浴温度超过50 °C时,等压管内液体开始沸腾,大量气泡由C管排出。

沸腾3~5 min就可以除去AB间的空气及溶在液体中的空气。

实验4液体的饱和蒸汽压测定(精)

实验4液体的饱和蒸汽压测定(精)

实验4 液体的饱和蒸汽压测定(大气压力计的使用)实验目的: (1)测定苯在不同温度下的饱和蒸汽压,求其平均摩尔气化热。

(2)掌握大气压力计使用方法,实验原理:在一定温度下,气液达平衡时的蒸汽压叫做饱和蒸汽压,蒸发一摩尔液体所需要吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。

蒸汽压随着绝对温度的变化率服从克拉贝龙方程()g l dp HdT T V V ∆=- 式中:ΔH 为摩尔气化热,V g 和V l 分别为一摩尔气体和液体的体积。

若气体可视为理想气体,和气体体积比较,液体体积可忽略,并假设温度变化范围不大,摩尔汽化热可近似看作常数,将上式积分得122121lnp H T T p R T T ∆-=∙ 或 1ln H p B R T∆=-⨯+ 式中:R 为气体普适常数,B 为积分常数。

此式称为克劳修斯-克拉贝龙方程式,若以升华热代替气化热,此式也适用于气固两相平衡。

从上式可以看出用实验测得不同温度下液体饱和蒸汽压P ,且用lnP 对1/T 作图,应为一直线,从其斜率可求得摩尔气化热。

测定液体饱和蒸汽压的方法有两类:(1)静态法,测量在某一温度下饱和蒸汽压。

或间接测量,在一定外界压力测量其沸点.(2)饱和气流法:使干燥的惰性气流通过被测物质,并使其为被测物质所饱和,然后测定所通过气体中被测蒸汽的含量,就可以根据分压定律算出被测物质的饱和蒸汽压。

本实验采用静态法中的直接测量在某一温度下的饱和蒸汽压。

实验步骤:实验装置见图D3-1其中平衡管(又称等张计)是由三个相连的玻璃管a ,b 和c 组成。

a 管储存液体.b 管和c 管中液体在底部相通。

当a 管和b 管上部是待测液体的蒸汽,且b 管和c 管中液面在同一水平时,则表示加在b 管液面上的蒸汽压与加在c 管液面上的外压相等。

此时液体的温度即体系的气液平衡温度亦即沸点,平衡管与冷凝管相连,冷凝管左边通压力计,右边通稳压瓶(缓冲瓶)。

稳压瓶上有考克通过毛细管与大气相通。

液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定【摘要】本实验根据克拉贝龙-克劳修斯方程,运用动态法研究环己烷的饱和蒸气压与温度的关系,并计算其摩尔汽化热。

在实验中了解了真空泵、气压计的使用方法及注意事项。

【关键词】饱和蒸气压 摩尔汽化热 动态法 克拉贝龙-克劳修斯方程 一、前言本实验研究的是单组分体系气-液相平衡:定温下把液体放在真空容器中,液体开始蒸发变成气体态,气态物质又可重新回到液体中。

达到平衡时,通过液体表面进出的分子数相等,定温下液体与其自身的蒸气达到平衡时的蒸气压就是液体的饱和蒸气压;蒸发1摩尔液体需要吸收的热量即为该温度下液体的摩尔汽化热∆H ;饱和蒸汽压与摩尔汽化热之间的关系可以用克拉贝龙-克劳修斯方程表示:d d v a p m l n p T H R T =∆2当液体与外界大气压相通,并且液体的饱和蒸气压与外界压强相等时,液体沸腾,此时的温度称为沸点.沸点是随着外压的改变而变化的。

若温度改变的区间不大,∆H 可视为为常数。

积分上式得:ln 'P A HRT =-∆或 lo g P A BT=-常数A A ='.2303,B H R =∆vap m 2303..log P 与1T 有线性关系。

作图可得一直线,斜率为-B 。

因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热∆H 。

∆v a p mH R B =2303. 本实验采用的是在不同外部压力下测定液体沸点的动态法。

即测量多组不同气压下的沸点,并通过直线拟和计算出纯水的摩尔汽化热。

本实验操作较为复杂,应注意保证体系中不要混入空气,以免影响实验结果。

二、实验部分(一)仪器DTC-2AI控温仪南京南大万和科技有限公司WYB-I型真空稳压包南京南大万和科技有限公司U型压力计江苏省常州市东风仪表厂JJ-1型增力电动搅拌器江苏省金坛市环宇科学仪器厂1/10℃温度计福廷式压力计平衡管(二)药品环己烷液体(三)操作步骤1)装置概述平衡管由三个相连通的玻璃球构成,顶部与冷凝管相连。

液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定

液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定

液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定实验二液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定一、实验目的1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,掌握纯液体饱和蒸气压和温度关系的克劳修斯—克拉贝龙方程及物质摩尔气化热的求算方法。

2.学习真空的获得与检漏技术,学会用等压计测定不同温度下液体饱和蒸气压的方法.二.实验原理在一定的温度下,真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等。

此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压。

纯液体的饱和蒸汽压与液体的本性(分子大小、结构、形状)和温度、外压有关。

其值是物质重要的物性参数,对研究气-液相变基础理论、相变热力学具有特别重要的意义。

在热物理、化学物理及热力学、石油化工、分离与提纯、冶金、材料科学与工程等领域都具有广泛的应用。

当外压一定时,纯液体的蒸汽压与温度的关系可用克拉贝龙—克劳修斯方程式描述2ln m p d p H dT RT Δ??=\ 式中p 为液体在温度T 时的饱和蒸汽压(Pa ),T 为热力学温度(K ),△H m 为液体摩尔气化热(J ·mol -1),R 为气体常数。

如果温度变化的范围不大,△H m 可视为常数,将上式积分可得:ln p p \=-m H RTΔ+C 式中C 为积分常数。

由上式可见,若在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸汽压,以ln p p \对T 1作图,可得一直线,直线的斜率为-m H R Δ,而由斜率可求出实验温度范围内液体的平均摩尔气化热△H m 。

当液体的蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾,外压不同,液体的沸点也不同,我们把液体的蒸汽压等于101.325KPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。

从图中也可求得该液体的正常沸点。

测量物质的饱和蒸汽压常用的方法有动态法和静态法。

本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压。

即将待测物质放在一个密闭体系中,在不同的温度下,直接测量蒸汽压或在不同外压下测定液体相应的沸点。

实验二 液体饱和蒸汽压的测定

实验二 液体饱和蒸汽压的测定

实验二液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的与要求:对液体饱和蒸汽压与温度的关系作实验上的研究。

根据建立起的经验方程式,求算液体的平均摩尔汽化热。

二、预习要求:1、明确蒸气压、正常沸点、沸腾温度的含义;了解动态法测定蒸气压的基本原理。

2、了解真空泵、气压计的使用及注意事项。

3、了解如何检漏及实验操作时抽气、放气的控制。

三、实验原理:在封闭体系中,液体很快和它的蒸汽达到平衡。

这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。

蒸发一摩尔液体需要吸收的热量,即为该温度下液体的摩尔汽化热。

它们的关系可用克拉贝龙~克劳修斯方程表示:(2-1)D H:摩尔汽化热(J·mol-1) R:气体常数(8.314J·mol-1·K-1)若温度改变的区间不大,D H可视为为常数(实际上D H与温度有关)。

积分上式得:(2-2)或 (2-3)常数,。

(3)式表明与有线性关系。

作图可得一直线,斜率为-B。

因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热D H。

(2-4)当外压为101.325kPa(760mmHg)时,液体的蒸汽压与外压相等时的温度称为液体的正常沸点。

在图上,也可以求出液体的正常沸点。

液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种:1、静态法:在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。

2、动态法:在不同外部压力下测定液体的沸点。

3、饱和气流法:在液体表面上通过干燥的气流,调节气流速度,使之能被液体的蒸汽所饱和,然后进行气体分析,计算液体的蒸汽压。

本实验利用第二种方法。

此法基于在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。

只要测得在不同外压下的沸点,也就测得在这一温度下的饱和蒸汽压。

四、仪器和药品:液体饱和蒸汽测定仪1套抽气泵1台福廷式压力计1支加热电炉1个搅拌马达1台1/10°C温度计2支五、装置简介:图2--1中,平衡管由三个相连通的玻璃球构成,顶部与冷凝管相连。

冷凝管与U形压力计6和缓冲瓶7相接。

在缓冲瓶7和安全瓶11之间,接一活塞9,用来调节测量体系的压力。

纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法(华南师范大学物化实验)精选全文

纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法(华南师范大学物化实验)精选全文

精选全文完整版可编辑修改华南师范大学实验报告纯液体饱和蒸汽压的测定——静态法一、实验目的(1)理解克劳修斯-克拉贝龙方程,掌握饱和蒸汽压的概念,清楚纯液体饱和蒸汽压与温度的关系。

(2)学会用静态法测定纯液体饱和蒸汽压,掌握其原理和方法,并懂得用图解法求纯液体的平均摩尔汽化热和正常沸点。

(3)学会使用数字式真空测定仪和气压计。

二、实验原理2.1饱和蒸汽压与温度的关系纯液体的饱和蒸汽压指的是在一定的温度条件下,纯液体与其自身的蒸汽达到平衡时的蒸汽压力。

我们将蒸汽看做理想气体,则可用克劳修斯-克拉贝龙方程式表示饱和蒸汽压与温度的关系:①式中,T为热力学温度,单位为K;p为纯液体在温度T时的饱和蒸汽压,单位为Pa;Δvap H m为纯液体在温度T时的摩尔汽化热,单位为J/mol;R为摩尔气体常数,其值为8.314J/(mol·K)。

在40℃~70℃范围内,我们可以把Δvap H m看做常数,将①式积分可得用lnp对1/T作图,得到一条直线,斜率为则可得Δvap H m= -Rm ④因此当测得一组不同温度下纯液体的饱和蒸汽压值时,可求得该温度范围内该纯液体的平均摩尔汽化热Δvap H m。

2.2正常沸点当液体的饱和蒸汽压等于外界压力时,液体沸腾,此时的温度即为该液体的沸点。

当外压为1atm(101325Pa)时,液体的沸点称为正常沸点。

2.3静态法测定纯水的饱和蒸汽压原理如图1的实验装置图所示所示,等压计由三个相连的玻璃管A、B、C组成,A中贮存的是本次实验的待测液体纯水,B管和C管则用U形管连通。

B、C管内也装有纯水。

测量时,当U形管两边的液面在同一水平面时,表示U形管两边上方的气体压力相等。

A管中纯水的饱和蒸汽压即等于C管上面所加的外压,此时要迅速记录下温度和压力。

图1.液体饱和蒸汽压测定装置图在测量前,我们在大气压条件下对仪器实施了置零操作,在测量时测压仪所显示的示数为相对大气压的差值。

因此,我们要用大气压值加上测压仪的示数,才可以得到对应温度下的实际饱和蒸汽压值。

液体饱和蒸汽压的测定实验报告

液体饱和蒸汽压的测定实验报告

实验八液体饱和蒸气压的测定【摘要】本文的目的是学习和掌握测定液体在不同温度下的饱和蒸气压的方法,加深对克拉佩龙-克劳修斯方程的认识和理解。

采用了动态法,测定了乙醇的饱和蒸气压。

实验结果表明,乙醇的摩尔汽化热∆vap H m=41.50 k J∙mol−1,沸点T=349.36K=76.36℃。

结果说明,实验方法正确。

【前言】在温度T下的一个真空密闭容器中,当液体分子从表面蒸发逃逸和蒸气分子向液面凝结的速度相等时,我们就认为液体和它的蒸气处于动态平衡。

此时液面上的蒸气压力就是液体在温度T时的饱和蒸气压。

液体的饱和蒸气压与温度有一定的关系:当温度升高时,分子运动加剧,因面单位时向内从液面逸出的分子数增加,蒸气压增大;反之,温度降低时蒸气压减小。

当蒸气压与外界压力相等时,液体便开始沸腾,外压不同时液体的沸点也不同。

我们把外压为1个大气压(101325Pa)时的沸腾温度称为液体的正常佛点。

根据克拉佩龙方程,气液两相的平衡温度T与平衡压力p之间存在如下关系:dp dT =∆vap H m T(V g−V l)其中∆vap H m为纯液体在温度T时的摩尔汽化热,V g和V l分别为气相和液相的摩尔体积。

在远离临界温度时,V g≫V l。

若把蒸气视为理想气体,则V g=RT p⁄,那么克拉佩龙方程就变成克拉佩龙-克劳修斯方程,即:d㏑p dT =∆vap H mRT2当温度范围变化不大时可忽略温度对∆vap H m的影响。

对上式变形并积分可得:ln p=−∆vap H m+C即:ln p=A+C其中,A=−∆vap H m/R;C为积分常数。

由上式可以看出,若根据实验结果用Inp对1/T作图可得一条直线,其中斜率为A。

根据斜率便可求出摩尔汽化热。

测定液体饱和蒸气压的方法有如下三类:动态法、静态法、饱和气流法;本次实验采用动态法测定乙醇的饱和蒸气压,即:在不同外界压力下,测定其沸点。

【正文】一、仪器和试剂液体饱和蒸气压的测定装置、福廷式大气压力计、真空泵、数字压差计、温度计、电热水壶、无水乙醇。

液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定

液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定

实验二 液体饱和蒸气压和摩尔汽化热的测定一、实验目的1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,掌握纯液体饱和蒸气压和温度关系的克劳修斯—克拉贝龙方程及物质摩尔气化热的求算方法。

2.学习真空的获得与检漏技术,学会用等压计测定不同温度下液体饱和蒸气压的方法.二.实验原理在一定的温度下,真空密闭容器内的液体能很快和它的蒸汽相建立动态平衡,即蒸汽分子向液面凝结和液体中分子从表面逃逸的速率相等。

此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度下的饱和蒸汽压。

纯液体的饱和蒸汽压与液体的本性(分子大小、结构、形状)和温度、外压有关。

其值是物质重要的物性参数,对研究气-液相变基础理论、相变热力学具有特别重要的意义。

在热物理、化学物理及热力学、石油化工、分离与提纯、冶金、材料科学与工程等领域都具有广泛的应用。

当外压一定时,纯液体的蒸汽压与温度的关系可用克拉贝龙—克劳修斯方程式描述2ln m p d p H dT RT ⎛⎞⎜⎟Δ⎝⎠=\ 式中p 为液体在温度T 时的饱和蒸汽压(Pa ),T 为热力学温度(K ),△H m 为液体摩尔气化热(J ·mol -1),R 为气体常数。

如果温度变化的范围不大,△H m 可视为常数,将上式积分可得:ln p p \=-m H RTΔ+C 式中C 为积分常数。

由上式可见,若在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸汽压,以ln p p \对T 1作图,可得一直线,直线的斜率为-m H R Δ,而由斜率可求出实验温度范围内液体的平均摩尔气化热△H m 。

当液体的蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾,外压不同,液体的沸点也不同,我们把液体的蒸汽压等于101.325KPa时的沸腾温度定义为液体的正常沸点。

从图中也可求得该液体的正常沸点。

测量物质的饱和蒸汽压常用的方法有动态法和静态法。

本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压。

即将待测物质放在一个密闭体系中,在不同的温度下,直接测量蒸汽压或在不同外压下测定液体相应的沸点。

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定

实验四-纯液体饱和蒸汽压的测定实验四 纯液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1. 掌握用静态法测定乙醇在不同温度下的饱和蒸汽压。

2. 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热与正常沸点。

二、实验原理在一定温度下,与纯液体处于平衡状态时的蒸气压力,称为饱和蒸气压这里的平衡状态是指动态平衡。

在某一温度下,被测液体处于密闭真空容器中,液体分子从表面逃逸而成蒸气,蒸气分子又会因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相同时,就达到了动态平衡,此时气相中的蒸气密度不再改变,因而具有一定的饱和蒸气压。

当液体处于沸腾状态时,其上方的压力即为其饱和蒸气压。

温度不同,分子从液体逃逸的速度不同,因此饱和蒸气压不同。

饱和蒸气压与温度的关系可用克-克方程来表示:2ln{p }vap m H d dT RT *∆= (2-1)式中 p *——液体在温度T 时的饱和蒸气压,Pa ;T ——热力学温度,K ;Δvap H m ——液体的摩尔汽化热,J ·mol -1;R ——摩尔气体常,8.314 K -1·mol -1。

如果温度的变化范围不大,Δvap H m 视为常数,可当作平均摩尔汽化热。

对式(2-1)进行积分得:ln vap m H p C RT *-∆=+(2-2) 式中c 为积分常数,此数与压力p *的单位有关。

此式表示在一定温度范围内,液体饱和蒸气压的对数值与温度的倒数成正比。

如果测定出液体在各温度下的饱和蒸气压,以 lnp * 对 1/T 作图,可得一条直线,根据直线斜率可求出液体的平均摩尔汽化热。

当外压为101.325kPa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度称为该液体的正常沸点。

在图中,将该直线外推到压力为常压时的温度,即为液体的正常沸点。

测定液体饱和蒸气压的方法有三种,分别为动态法、静态法和饱和气流法。

动态法是指在连续改变体系压力的同时测定随之改变的沸点;静态法是指在密闭体系中改变温度而直接测定液体上方气相的压力;饱和气流法是在一定的液体温度下,采用惰性气体流过液体,使气体被液体所饱和,测定流出的气体所带的液体物质的量而求出其饱和蒸气压。

纯液体的饱和蒸汽压的测量

纯液体的饱和蒸汽压的测量

纯液体的饱和蒸汽压的测量纯液体的饱和蒸汽压的测量纯液体饱和蒸汽压的测量一、目的要求1.明确纯液体饱和蒸气压的定义和汽液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压与温度的关系公式——克劳修斯,克拉贝龙方程式。

2.用数字式真空计测量不同温度下环己烷的饱和蒸气压。

初步掌握真空实验技术。

3.学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

二、实验原理通常温度下(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1atm(101.325kPa)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,Hdlnpvapm示: (1) ,2dTRT式中,R为摩尔气体常数;T为热力学温度;ΔH为在温度T时纯液体的摩尔vapm 气化热。

假定ΔH与温度无关,或因温度范围较小,ΔH可以近似作为常数,vapmvapm ,H1vapm积分上式,得: (2) lnp,,,,CRT1. 开通小流量的冷却水。

开通DP-A精密数字压力计的电源,预热。

认识系统中各旋塞的作用。

开启进气旋塞(逆时针旋转“平衡阀2”)使系统与大气相通。

读取大气压力p0,以后每半小时读一次。

2. 按动DP-A精密数字压力计的“采零”按键,使读数为0。

系统检漏:开启真空泵,2分钟后开启抽气旋塞(逆时针旋转“平衡阀门1”),关闭进气旋塞(平衡阀门2),使系统减压至压力计读数约为,85 kPa,关闭抽气旋塞(平衡阀门1)。

系统若在5分钟之内压力计读数基本不变,则说明系统不漏气。

3. 打开玻璃恒温浴“加热器”开关,置于“强加热”、“慢搅拌”,同时接通SWQP型数字控温仪的电源,显示屏的右下部得“置数”红灯亮,按动×10和×1按钮,使“设定温度”至40.00?按动“工作/置数”使水浴升温。

纯液体饱和蒸气压的测定

纯液体饱和蒸气压的测定

纯液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1. 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式。

2. 用等压计测定不同温度下环己烷(或正己烷)的饱和蒸气压,初步掌握真空实验技术。

3. 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下与纯液体相平衡时的蒸汽压力。

它是物质的特性参数。

纯液体的蒸汽压是随温度变化而改变的,温度升高,蒸汽压增大;温度降低时,则蒸汽压减小。

当蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾,外压不同时,液体的沸点也不同,通常把外压为101325Pa 时沸腾温度定义为液体的正常沸点。

液体饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯-克拉珀龙方程式表示:C RT H p mvap +∆-=*ln由式可知,在一定外压时,测定不同温度下的饱和蒸汽压,以Tp 1~ln *作图,可得一直线,由直线的斜率可求得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热m vap H ∆。

当外压为101325Pa 、液体的蒸汽压与外压相等时,可从图中求得其正常沸点。

饱和蒸汽压的测定方法有两类:1. 动态法:其中常用的有饱和气流法,即通过一定体积的己被待测液体所饱和的气流,用某物质完全吸收,然后称量吸收物质增加的质量,求出蒸汽的分压力。

2. 静态法:把待测物质放在一封闭系统中,在不同温度下直接测量蒸汽压,或在不同外压下测液体的沸点。

本实验采用静态法,通过测定在不同外压下液体的沸点,得到其蒸汽压与温度间的关系。

实验采用压力平衡管测定蒸汽压(图4.1),其原理:平衡管由三个相连的玻璃管a 、b 和c 组成,a 管中储存液体,b 和c 管中液体在底部相通。

当a 和c 管上部纯粹是待测液体的蒸汽,b和c管的液体在同一水平时,则加在b管液面上的压力与加在c管液面上的蒸汽压相等,该压力可由数字式真空压力计进行测定,此时液体温度即系统的气液平衡温度。

液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定The Assembly of the Thermostatic Bath andPerformance test摘要:沸点、沸腾温度、饱和蒸汽压是液体的重要基本性质。

在封闭体系中,液体很快和它的蒸气达到平衡,这时液体的压力称为液体的饱和蒸气压。

在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。

只要测得在不同外压下的沸腾温度,也就可以测得在这一外压下液体的沸点。

本实验根据克劳修斯·克拉伯龙方程利用动态法,在不同外部压力下测定了环己烷的沸点,并据此求出了其在实验所测温度范围内的平均摩尔汽化热。

关键词:沸点饱和蒸汽压克劳修斯·克拉伯龙方程摩尔汽化热Abstract : The boiling point, boiling temperature and saturated vapor pressure are the essential nature of the liquid.In an obdurate system ,liquid will be balanced with its smoke in no time .Now the liquid’s power is called the liquid’s saturation air power. once we measure the boiling temperature in different outside pressure , we will get the boiling point under the outside pressure. According to this theory, we use the dynamic method determine the boiling point of cyclohexane at different external pressure. And then we obtained the average molar heat of vaporization.Key words: saturated vapour pressure Clapeyron-Clausuis Equation Molar heat of vaporization前言:沸点、饱和蒸汽压、平均摩尔汽化热是我们在实验及理论计算中经常用到的必要数据。

液体饱和蒸汽压的测定-实验报告

液体饱和蒸汽压的测定-实验报告

液体饱和蒸汽压的测定-实验报告液体饱和蒸汽压的测定实验报告一、实验目的1、明确液体饱和蒸汽压的定义及其与温度的关系。

2、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。

3、学会使用气压计、真空泵等实验仪器。

4、通过实验数据绘制曲线,计算实验误差,并分析误差产生的原因。

二、实验原理在一定温度下,与液体处于平衡状态时的蒸汽所产生的压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压。

当液体的饱和蒸汽压与外界压力相等时,液体就会沸腾。

静态法是在一定温度下,直接测量饱和蒸汽压与外界压力相等时的压力值。

本实验中,通过真空泵将系统中的空气抽出,使液体上方空间形成真空,然后通过调节缓冲瓶和压力计,测量不同温度下液体的饱和蒸汽压。

根据克劳修斯克拉佩龙方程:lnP =ΔHvap/R(1/T) + C,其中 P 为饱和蒸汽压,ΔHvap 为摩尔汽化热,R 为气体常数,T 为热力学温度,C 为常数。

通过测量不同温度下的饱和蒸汽压,并以 lnP 对 1/T 作图,可得一直线,其斜率为ΔHvap/R,从而可求出液体的摩尔汽化热。

三、实验仪器与试剂仪器:饱和蒸汽压测定装置一套(包括恒温槽、真空泵、缓冲瓶、压力计等)、温度计。

试剂:乙醇(分析纯)四、实验步骤1、装置安装将恒温槽的温度调节至所需的初始温度,连接好饱和蒸汽压测定装置,确保各接口密封良好,防止漏气。

2、抽真空打开真空泵,关闭缓冲瓶与压力计之间的阀门,对系统进行抽真空。

当压力计读数接近-01MPa 时,关闭真空泵,并观察压力计读数是否稳定。

若压力计读数在一段时间内保持不变,则说明系统气密性良好。

3、测量饱和蒸汽压打开缓冲瓶与压力计之间的阀门,使乙醇液体上方空间与压力计相通。

缓慢升高恒温槽的温度,每隔一定温度间隔(如 5℃),记录一次压力计的读数。

当压力计读数稳定不变时,即为该温度下乙醇的饱和蒸汽压。

4、重复测量在不同温度下重复上述测量步骤,直至完成所需温度范围内的测量。

5、实验结束实验结束后,先关闭恒温槽电源,再关闭缓冲瓶与压力计之间的阀门,最后打开真空泵对系统进行抽气,使压力计读数恢复至零。

实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--何光涛

实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--何光涛

实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--何光涛本文是关于实验报告--液体的饱和蒸汽压的测定--何光涛,仅供参考,希望对您有所帮助,感谢阅读。

液体的饱和蒸汽压的测定实验者:何光涛实验时间:2000.4.3 气温:22.2摄氏度大气压:101.1pa 实验目的明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系—克劳修斯-克拉贝龙方程式用等压计测定不同温度下环己烷的饱和蒸气压.。

初步掌握真空试验技术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热与正常沸点仪器与试剂蒸汽压力测定仪旋片式真空泵精密温度计玻璃恒温水浴一套苯气压计数据记录室温: 22.2 ℃大气压p0: 101.2 、101.2 、101.1 、101.1 kpa序号1234567h左mmhg612.5600.0571.5541.0492.0464.0438.0h右mmhg191.5205.6237.0270.5324.0354.0382.0t水浴℃52.9055.6060.0064.4069.8073.1075.80大气压下回沸点:76.00 纯液体饱和蒸汽压的测量实验者hjm实验时间2000年4月3日室温℃22.2大气压 pa 101200 101200 101100 101100平均大气压101150序号123456789水浴温度℃52.90 55.60 60.00 64.40 69.8073.1075.80左汞柱 mm 612.5 600.0 571.5 541.0 492.0 464.0 438.0右汞柱 mm 191.5 205.6 237.0 270.5 324.0 354.0 382.0汞柱差 mm 421.0 394.4 334.5 270.5 168.0 110.056.0蒸汽压p mm 337.7364.3424.2488.2590.7648.7702.7ln p5.82215.89796.05026.19076.38136.47506.55491/t*10003.0673.0413.0012.9622.9152.8882.865直线斜率-3.7018直线截距17.164蒸发热 kj/mol 30.8正常沸点℃78.3实验讨论一压力和温度的测量都有随机误差,试导出h的误差传递表达式.解: h=u+pv→ dh=du+pdv+vdp→ dh=(?u/?t)v dt+(?u/?v)tdv+pdv+vdp→δvhm=(?u/?t)vδt+vδp二用此装置,可以很方便地研究各种液体,如苯.二氯乙烯.四氯化碳.水.正丙醇.异丙醇.丙酮.和乙醇等,这些液体中很多是易燃的确,在加热时应该注意什么问题?答:加热时,易燃物体不应靠得太近发热器,拿取易燃物体时,应避免把它撒在发热器上,当用这些药品时,应把它盖好放置.。

液体饱和蒸汽压的测定

液体饱和蒸汽压的测定

实验原理
2.静态法 在某一温度下将被测液体放在一个密闭 的体系中,直接测量其饱和蒸气压,此法一 般适用于蒸气压比较大的液体。 3.动态法 利用当液体的蒸气压与外压相等时液体 沸腾的原理,测定液体在不同外压时的沸点 就可求出不同温度下的蒸气压。
实验原理
这些方法中以静态法准确性较高,即使蒸气压 只有1333Pa(10mmHg)左右也可测定。静态 法以等位计的两臂液面等高来观察平衡,较灵敏。 对较高温度下的蒸气压测定,由于温度难以控制而 准确度较差。 动态法的优点是对温度的控制要求不高,对 于沸点低于100℃的液体,如四氮化碳、丙酮、氯 仿、乙酸乙酯、乙酸等亦可达到一定的精确度。 饱和气流法不仅可测液体的饱和蒸气压,亦可 测定固态易挥发物质,如碘的蒸气压。它的缺点是 通常不易达到真正的饱和状态,因此实测值偏低。 故这种方法通常只用来求溶液蒸气压的相对降低。
四、实验步骤
----升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压
5.饱和蒸气压的测定:
注意: 将恒温槽因温度升高后,液体的饱和蒸气压增 大,液体会不断沸腾。为了避免B、C管中液体大 量蒸发,应随时打开平衡阀2 缓缓放入少量空气, 保持 C管中液面平静,无气泡冒出。当体系温度恒 定后,再次打开平衡阀1, 放入空气使B、C管液 面平齐,记录温度和压差。 如升温过程中,U型管内的液体发生暴沸,可漏 入少量空气,以防止管内液体大量挥发而影响实验 进行。
四、实验步骤
----升温法测定不同温度下纯液体的饱和蒸气压
6. 实验结束
实验结束后,慢慢打开平衡阀1,使压力表恢 复零位。关闭冷却水,将进气阀旋至与大气相通。 拔去所有电源插头,整理好仪器装置,但不要拆装 置。 另外,也可以沿温度降低方向测定。温度降低, 乙醇饱和蒸气压减小。为了防止空气倒灌,必须在 测定过程中始终开启真空泵以使系统减压。降温的 方法可用在水浴中加冷水的方法来达到。其它操作 与上面相同。

纯液体饱和蒸气压的测定

纯液体饱和蒸气压的测定

纯液体饱和蒸气压的测定一、实验目的1. 明确纯液体饱和蒸气压的定义和气液两相平衡的概念,深入了解纯液体饱和蒸气压和温度的关系——克劳修斯-克拉贝龙方程式。

2. 用等压计测定不同温度下环己烷(或正己烷)的饱和蒸气压,初步掌握真空实验技术。

3. 学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。

二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下与纯液体相平衡时的蒸汽压力。

它是物质的特性参数。

纯液体的蒸汽压是随温度变化而改变的,温度升高,蒸汽压增大;温度降低时,则蒸汽压减小。

当蒸汽压与外界压力相等时,液体便沸腾,外压不同时,液体的沸点也不同,通常把外压为101325Pa 时沸腾温度定义为液体的正常沸点。

液体饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯-克拉珀龙方程式表示:C RT H p mvap +∆-=*ln由式可知,在一定外压时,测定不同温度下的饱和蒸汽压,以Tp 1~ln *作图,可得一直线,由直线的斜率可求得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热m vap H ∆。

当外压为101325Pa 、液体的蒸汽压与外压相等时,可从图中求得其正常沸点。

饱和蒸汽压的测定方法有两类:1. 动态法:其中常用的有饱和气流法,即通过一定体积的己被待测液体所饱和的气流,用某物质完全吸收,然后称量吸收物质增加的质量,求出蒸汽的分压力。

2. 静态法:把待测物质放在一封闭系统中,在不同温度下直接测量蒸汽压,或在不同外压下测液体的沸点。

本实验采用静态法,通过测定在不同外压下液体的沸点,得到其蒸汽压与温度间的关系。

实验采用压力平衡管测定蒸汽压(图4.1),其原理:平衡管由三个相连的玻璃管a 、b 和c 组成,a 管中储存液体,b 和c 管中液体在底部相通。

当a 和c 管上部纯粹是待测液体的蒸汽,b和c管的液体在同一水平时,则加在b管液面上的压力与加在c管液面上的蒸汽压相等,该压力可由数字式真空压力计进行测定,此时液体温度即系统的气液平衡温度。

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液体饱和蒸汽压的测定
一.实验目的
用动态法测定CCl 4 在不同温度下的饱和蒸汽压,并求其平均摩尔汽化热。

熟悉和掌握大气压计的构造的便用方法。

二. 实验原理
在单组分物系发生变化时,饱和蒸汽压与温度的关系,可用克拉贝龙方程来表示,可应用于任何两相平衡。

在应用于液≈气两相平衡时,在温度变化不大时,△H 可近似地看做常数;在压力不大高,温度离临界点很远时,V 气>>V 液,则△V= V 气在压力不高时,气体可看做是理想气体,则V 气=RT/P ,代入此式积分得到lg P=- △H/2303R ·1/T+C
实验测得各温度下的饱和蒸汽压后,以lg P 对1/T 作图,得一直线,由直线的斜率m=- △H/2303R, 求△H 。

测定液体饱和蒸汽压有三种方法:①静态法②动态法③饱和气流法。

三.仪器及装置
真空泵一台,水银压力计一台,气压计一台,三颈瓶一个,大烧杯一个,水银温度2 支,细口瓶一个,铁架台一套,酒精灯,真空蜡4# ,真空脂,CCl 4
四. 实验步骤:
1. 观察气压计,记录大气压力。

2. 安装仪器,将50ml CCl 4 到入三口瓶内,再将长2cm ,一端封闭的玻璃毛洗管4-6 根由支管口放入瓶中,盖上塞子,用4# 真空脂封好瓶口。

3. 仪器漏气检查。

4. 水浴加热,当加热瓶内液体至沸腾时,调节酒精灯使大烧杯中水的温度较三口瓶内液体的温度约高5 ℃左右。

5. 液体沸腾时,打开真空泵,旋转三通活塞使真空泵与缓冲瓶接通,使压力差增大至2cm 时,将真空瓶与缓冲瓶隔断,并关掉真空泵。

每隔30s 观察一次温度和压力,如在二三分钟内已恒定,即可记录下此温度数值及压力计水银柱的高端及低端数值。

6. 依次增大压力差约2-3cm ,按以上步骤共作8-10 次即可。

最后,再测一次大气压,取前后两次大气压的平均值作为实验时的大气压。

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