饱和蒸气压的测量实验报告

饱和蒸气压的测量

09111601班1120162086 原野

一、实验目的。

测量水在不同温度下的饱和蒸气压，并求出所测温度范围内的水的平均摩尔气化焓。

二、实验原理。

饱和蒸气压：在真空容器中，液体与其蒸气建立动态平衡时（蒸气分子向液面凝结和液体分子从表面逃逸的速率相等）液面上的蒸气压力为饱和蒸气压。温度升高，分子运动加剧，单位时间内从液面逸出的分子数增多，所以蒸气压增大。饱和蒸气压与温度的关系服从克劳休斯克拉贝农方程。液体蒸发时要吸收热量，温度T下，1mol液体蒸发所吸收的热量为该物质的摩尔气化焓。沸点：蒸气压等于外压的温度。显然液体沸点随外压而变，101.325kPa下液体的沸点称正常沸点。对包括气相的纯物质两相平衡系统，因Vm（g）≫Vm(l)，故△Vm≈Vm（g）。若气体视理想气体，则克劳休斯-克拉贝农方程式为：

d[ln(p/Pa)]/dT=ΔvapH*m/RT^2。

因温度范围小时，ΔvapH*m可以近似作为常数，将上式积分得：

ln（p/Pa)=ΔvapH*m/RT+C。

作图，得一直线，斜率为ΔvapH*m/R由斜率可求算液体的ΔvapH*m。

本实验采用升温差压法测量。平衡管如图B,待测物质置于球管A 内，U型管中夜放置被测物质，将平衡管和抽气系统、压力计连接，在一定温度

下，当U形管中的液面在同一水平时，记下此时的温度和压力，则压力计示值就是该液体的饱和蒸汽压和大气压的差值。

三、实验步骤：

1、从气压计读取大气压，并记录。

2、装样：从加样口加无水乙醇，并在U型管内装入一定体积的无水乙醇。打开数字压力计电源开关，预热5 min。使饱和蒸汽压测定教学试验仪通大气，按下“清零”键。

3、检查系统是否漏气。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。

4、恒温槽温度调至45℃，控制阀门1和阀门3，使bc两管液面相平。

5、当b、c两管的液面到达同一水平面时，立即记录此时的压力，关闭阀门3和阀门1，调高2℃，等待温度到达指定温度，重复测量。注：每次使系统提升2℃，重复上述操作，测至少8组数据。实验结束后，先将系统通大气，然后关闭真空泵。

四、实验数据记录及处理。

见附表。

五、结果分析。

在本次试验结果中，出现较大的气化焓和沸点与实际值的差异，有以下几方面的原因：

1、实验装置的气密性比较差。在实验前检查装置气密性时差压计的示数出现较大波动，但是未能查明原因，所以导致在测量时的实验数据波动较大，难以选取正确的数据。

2、测量时的温度把控不够，以及由于等压计的指示和差压计的示数无法同时读取导致的不对称数据。

3、有部分空气残留。

六、思考题。

1、实验装置中缓冲罐的作用？

缓冲作用，防止在开关阀门进行调节的时候由于操作的精度不够导致的气压改变量导致实验结果的无法测量。

2、为什么要将等压计的空气去除干净？怎样判断空气已经被去

除干净？为什么要防止空气倒灌？

因为被测量对象是待测液体的饱和蒸气压，利用差压法的话是用大气压和饱和蒸气压的差值。如果空气没有排除干净则会导致相当于气压残留，导致测得蒸气压偏低。当液体中有气泡大量冒出时，说明空气已经被去除干净了。防止空气倒灌的原因和之前的去除干净空气原因相同。