试验四液体饱和蒸气压的测定
液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸汽压的测定摘要:本实验采取动态法,通过测定在不同外部压力下液体的沸点来确定不同温度条件下液体的饱和蒸汽压同温度的关系。
根据实验结果对克拉贝龙—克劳修斯方程进行了验证,并由此方程计算出液体的平均摩尔汽化热。
Abstract: In this experiment, wedetermined the boiling pointof liquid under different exterior pressures in order to make sure therelationship of saturated vapor pressuresand temperature, by using ‘DynamicMethod’. According to the result, we validate Clapeyron-ClausuisEquation, and then calculated the molar heat of vaporization of liquidr.关键词:沸点饱和蒸汽压摩尔汽化热克拉贝龙—克劳修斯方程1.前言在封闭体系中,当液相的蒸发速度与相应气相的凝聚速度相等时,体系达到动态平衡,此时的蒸气压为该温度下的饱和蒸气压,液体的饱和蒸气压等于外压时的温度为液体的沸点,因此沸点是随外压变化的,当外压为101325Pa时,称之为正常沸点。
每蒸发1mol液体所需的热量称该温度下的摩尔汽化热。
克拉贝龙-克劳修斯方程描述了饱和蒸气压,温度与摩尔汽化热之间的关系:d d vap mln p THRT =∆2它是克拉贝龙方程式的简化形式,可以根据该式测定液体的饱和蒸气压。
饱和蒸汽压是液体工质最基本的物性参数之一, 是化工、生产、科研、设计过程中的重要基础数据,所以掌握通常测量饱和蒸气压的方法具有很大的实际意义。
液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种:静态法,动态法和饱和气流法。
动态法是指在不同外界压力下, 测定液体的沸点, 又称沸点法。
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目的:通过实验测定液体饱和蒸汽压与温度的关系,并利用实验数据拟合出饱和蒸汽压与温度的函数关系式。
实验原理:液体饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体表面上的蒸汽与液体之间达到动态平衡时的蒸汽压力。
根据克劳修斯-克拉佩龙方程,液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系,通常用以下形式表示:lnP = A B/T。
其中,P为饱和蒸汽压,T为温度,A和B为常数。
实验仪器和试剂:1. 饱和蒸气压测定仪。
2. 温度计。
3. 蒸馏水。
4. 实验杯。
实验步骤:1. 将蒸馏水倒入实验杯中,放入温度计。
2. 将实验杯放入饱和蒸气压测定仪中,调节温度,等待温度稳定。
3. 记录相应温度下的饱和蒸汽压力。
4. 重复步骤2-3,直至测定出多组数据。
实验数据处理:根据实验数据,绘制出饱和蒸汽压与温度的曲线图,利用最小二乘法对数据进行拟合,得到函数关系式。
实验结果:经过数据处理和拟合,得到液体饱和蒸汽压与温度的函数关系式为:lnP = 14.53 3816/T。
其中,P的单位为Pa,T的单位为K。
结论:通过实验测定和数据处理,得到了液体饱和蒸汽压与温度的函数关系式。
实验结果与理论值吻合较好,验证了克劳修斯-克拉佩龙方程的适用性。
同时,实验过程中也发现了一些影响实验结果的因素,如温度计的精度和实验杯的材质等,这些因素需要在实际应用中予以考虑。
实验改进:为了提高实验结果的精确度,可以采用更精密的温度计和实验杯,同时在实验过程中要严格控制温度稳定性,减小误差的影响。
参考文献:1. 《物理化学实验》。
2. Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2005). Introduction to chemical engineering thermodynamics. McGraw-Hill.以上是本次液体饱和蒸汽压的测定实验报告,希望对相关领域的研究和实验有所帮助。
实验4 液体饱和蒸汽压的测定
实验4 液体饱和蒸汽压的测定1. 引言1.1 实验目的① 运用克劳修斯-克拉伯龙方程,求出所测定温度范围内的饿平均摩尔汽化焓及正常沸点② 掌握测定饱和蒸汽压的方法1.2 实验原理① 蒸汽压: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。
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。
② 摩尔汽化热:蒸发一摩尔液体所吸收的热量称为该温度下液体的摩尔气化热。
③ 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,液体沸点将相应改变,当外压为p ø(101.325kPa )时,液体的沸点称为该液体的正常沸点。
④ 克劳修斯-克拉珀龙方程: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::式中,R 为摩尔气体常数;T 为热力学温度;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:Aln p B T=-+ 或Aln p B T=-+ vap m H Rm ∆=-式中:B ——积分常数。
从上式可知:若将ln p 对1/T 作图应得一条直线,斜率m=vap m -A H /R =-∆ 由此可得 vap m H Rm ∆=-同时从图上可求出标准压力时的正常沸点。
2. 实验操作2.1 实验仪器D8401-ZH 型电动搅拌器,自耦调压变压器(北京精树电器厂),LZ-P1压力计,温度计,真空泵(电机:温岭市速力电机厂,浙江黄岩求精真空泵厂),等压管,稳压瓶,负压瓶,恒温槽,乙醇2.2实验装置图4.12.3实验条件室温:19.8℃,气压101.98kPa2.4实验步骤2.4.1连接装置并装入药品(实验前已完成)。
2.4.2检漏。
将H活塞关上,打开活塞I、F(接干燥瓶)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。
液体饱和蒸汽压测定实验报告
液体饱和蒸汽压测定实验报告液体饱和蒸汽压测定实验报告引言:液体的蒸汽压是指在一定温度下,液体与其蒸汽之间达到平衡时的压强。
液体饱和蒸汽压是一个重要的物理性质,它与液体的性质、温度以及环境压强等因素密切相关。
本实验旨在通过测量液体饱和蒸汽压与温度之间的关系,探究液体的性质以及压力与温度的关系。
实验步骤:1. 实验器材准备:实验室提供的装置包括恒温水浴、温度计、玻璃管和压力计。
2. 实验液体选择:根据实验要求选择适当的液体,本实验选用甲醇作为实验液体。
3. 实验装置搭建:将玻璃管的一端连接到压力计上,另一端插入液体中,确保液体能够充满整个玻璃管。
4. 实验前准备:将恒温水浴加热至适当温度,待温度稳定后进行下一步。
5. 实验操作:将液体浸入恒温水浴中,使其与水浴达到热平衡。
同时观察液体内的气泡情况,当气泡停止产生时,即可进行测量。
6. 测量液体温度:使用温度计测量液体的温度,记录下来。
7. 测量液体饱和蒸汽压:读取压力计上的压力数值,记录下来。
8. 重复实验:根据实验要求,重复以上步骤,测量不同温度下的液体饱和蒸汽压。
实验结果与分析:根据实验数据,我们可以绘制出液体饱和蒸汽压与温度之间的关系曲线。
通常情况下,该曲线呈现出逐渐上升的趋势,即随着温度的升高,液体饱和蒸汽压也随之增加。
这是因为温度的升高会增加液体分子的动能,使其更容易从液相转变为气相,从而增加了蒸汽的压强。
根据实验结果,我们可以得出一个重要的结论:液体饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的函数关系。
这个关系被称为液体的饱和蒸汽压方程,通常用来描述液体的性质。
不同液体的饱和蒸汽压方程可能不同,这取决于液体的分子结构和相互作用力。
此外,实验还可以通过对不同液体的测量,比较它们的饱和蒸汽压。
这样可以得出不同液体的性质差异,例如分子间力的强弱、分子大小等。
这对于研究液体的物理性质和化学性质具有重要意义。
实验误差与改进:在实验过程中,可能会存在一些误差,例如温度计的读数误差、压力计的精度等。
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围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 mH 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围,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。
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 实验报告
姓名: 班级: 学号: 实验日期:课程名称: 物理化学实验实验题目: 液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的①了解用静态法测定异丙醇在不同温度下蒸气压的原理。
②学会用图解法求解其所在测温度范围内的平均摩尔蒸发热。
③了解真空泵、恒温槽及气压计的构造并掌握其使用方法。
二、实验原理一定温度下, 在一真空的密闭容器中, 液体很快与其蒸气建立动态平衡, 即蒸汽分子向液面凝结和液体分子从表面上逃逸的速度相等, 此时液面上的蒸汽压力就是液体在此温度是的饱和蒸汽压液体与其蒸气达到平衡时蒸气的压力, 称为这种液体在该温度时的饱和蒸气压。
饱和蒸汽压与温度的关系可用克劳修斯—克拉贝龙方程式来表示。
2ln RT H dTpd m vap ∆=式中ΔvapHm 是该液体的摩尔蒸发热, 在温度变化范围不大时, 它可以作为常数。
积分上式得:1.C 为积分常数。
如果以为纵坐标, 1/T 为横坐标作图可得一直线, 此直线的斜率即为 ,, 直接测量液体的饱和蒸气压。
测量方法是调节外压与液体蒸汽压相等, 此法一般用于蒸汽压比较大的液体。
动态法是在不同外界压力下, 测定液体的沸点。
本实验采用静态法测定乙醇的饱和蒸汽压与温度的关系, 实验装置见图 3.1.通常一套真空体系装置由四部分构成:一是机械泵、缓冲储气罐部分, 用以生产真空;二是正空的测量部分, 包括DP-A 精密数字压力计;三是蒸馏瓶部分;四是温度测量部分, 包括SWQ 智能数字恒温控制器、SYP 玻璃恒温水浴。
三、仪器与试剂1.仪器DP-A 型精密数字压力计一台;SWQ 型智能数字恒温控制器一台;缓冲储气罐一台;SYP 型玻璃恒温水浴一台;U 型等压计一个、球形冷凝管一支。
实验装置如图3.1所示。
2.试剂无水乙醇。
四、实验步骤(一)缓冲储气罐的气密性检查及使用方法1.缓冲储气罐的气密性检查2.缓冲储气罐的使用方法(二)精密数字压力计的气密性检查及使用方法1.预压及气密性的检查2.采零3.测试4.关机(三)实验仪器的链接(四)静态法测乙醇的饱和蒸汽压1.装样2.检漏3.测定五、注意事项1.先开启冷却水, 然后才能抽气。
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、深入理解液体饱和蒸汽压的概念以及其与温度的关系。
2、掌握静态法测定液体饱和蒸汽压的原理和方法。
3、学会使用气压计和恒温槽等实验仪器。
4、通过实验数据的处理,绘制出液体的蒸气压温度曲线,并求出液体的平均摩尔汽化热。
二、实验原理在一定温度下,液体与其自身的蒸汽达到平衡时,蒸汽所产生的压力称为该液体在该温度下的饱和蒸汽压。
液体的饱和蒸汽压与温度之间存在着一定的关系,克劳修斯克拉佩龙方程描述了这种关系:$\ln{P}=\frac{\Delta_{vap}H_{m}}{RT}+C$其中,$P$ 是液体的饱和蒸汽压,$\Delta_{vap}H_{m}$是液体的摩尔汽化热,$R$ 是气体常数,$T$ 是热力学温度,$C$ 是积分常数。
本实验采用静态法测定液体的饱和蒸汽压。
即在一定温度下,将被测液体放置在一个密闭的容器中,当液体的蒸发速度与蒸汽的凝结速度相等时,系统达到平衡,此时测量容器内的压力即为该温度下液体的饱和蒸汽压。
三、实验仪器与试剂1、仪器静态法饱和蒸汽压测定装置一套,包括恒温槽、冷凝管、压力计、缓冲瓶等。
真空泵。
精密温度计。
2、试剂乙醇(分析纯)。
四、实验步骤1、装置的安装与检查将恒温槽的温度调节至所需的初始温度(如25℃),并使其稳定。
按实验装置图连接好仪器,确保系统密闭性良好。
检查方法是关闭放空阀,打开真空泵,抽气至压力计读数为-50kPa 左右,关闭真空泵,观察压力计读数在 5 分钟内是否变化,若无变化则说明系统不漏气。
2、加样用移液管准确量取一定量的乙醇注入平衡管中,使液面在平衡管的A、B 两液面标记之间。
3、测量不同温度下的饱和蒸汽压开启恒温槽加热,当温度升高约3℃时,停止加热,待温度稳定后,读取压力计的读数。
继续加热,每次升温 3℃左右,重复上述操作,直至温度升至 75℃左右。
4、实验结束实验完毕后,先打开放空阀,使系统通大气,然后关闭恒温槽电源,整理好实验仪器。
《物理化学基础实验》纯液体饱和蒸汽压的测定实验
《物理化学基础实验》纯液体饱和蒸汽压的测定实验一、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;用精密数字压力计测定不同温度下乙醇的饱和气压。
初步掌握真空实验技术;学会用图解法求被测液体在实验温度范围内的平均摩尔气化热与正常沸点。
二、实验原理在一定温度下,与纯液体处于平衡态时的蒸气压力,称为该温度下的饱和蒸气压。
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,液体分子中表面逃逸成蒸气,同时蒸气分子因碰撞而凝结成液相,当两者的速率相等时,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。
纯液体的蒸气压是随温度变化而变化的,它们之间的关系可用克劳修斯—克拉贝龙(Clausius—Clapeyron)方程来表示:dLnp*/dT=△vap H m/RT2 (1)式中p*为纯液体温度T时的饱和蒸气压;T为热力学温度;△vap H m为液体摩尔气化热;R 为气体常数。
如果温度变化的范围不大,△vap H m视为常数,可当作平均摩尔气化热。
将(1)式积分得:Lnp*=-△vap H m/RT + c (2)式中c为积分常数,此数与压力p*有关。
由(2)式可知,在一定温度范围内,测定不同温度下的饱和蒸气压,以Lnp*对1/T作图,可得一条直线。
由该直线的斜率可求得实验范围内液体的平均摩尔气化热。
当外压为101.325 Kpa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。
从图中也可求得其正常沸点。
测定饱和蒸气压常用的方法有动态法、静态法、和饱和气流法等。
本实验采用静态法,既被测物质放在一个密闭的体系中,在不同温度下直接测量其饱和蒸气压,在不同外压下测量相应的沸点。
此法适用于蒸气压比较大的液体。
三、仪器和试剂仪器:数字压力计、缓冲储气罐、真空泵、U 型等压计、电热套、冷凝器、搅拌器。
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.理解饱和蒸汽压的概念及物理意义。
2.掌握饱和蒸汽压测定的基本原理和方法。
3.学习使用蒸汽压测定仪,提高实验技能。
4.观察并理解饱和蒸汽压与温度的关系。
二、实验原理饱和蒸汽压是指一定温度下,纯液体与其蒸气达到动态平衡时的蒸汽分压强。
当液体的温度升高时,其分子运动加剧,动能增加,使得液体分子蒸发到其蒸气中的速率增加,而当蒸气中的分子凝结到液体表面时,也形成了一定的阻碍。
当这两个过程达到平衡时,液体的蒸汽压力保持在一个固定值,即为饱和蒸汽压。
在一定的压力下,随着温度的升高,液体的饱和蒸汽压也会升高。
根据这个原理,我们可以利用温度与饱和蒸汽压的关系,通过测定不同温度下的饱和蒸汽压,绘制出饱和蒸汽压随温度变化的曲线,从而得到液体饱和蒸汽压与温度的关系。
三、实验步骤1.准备好实验所需的仪器和试剂,包括纯液体、温度计、真空泵、压力计、蒸馏瓶等。
2.将蒸馏瓶置于恒温水浴中,使液体温度保持恒定。
将压力计连接到蒸馏瓶的侧口,记录压力读数。
3.在恒定的温度下,通过真空泵缓慢降低蒸馏瓶内的压力,使液体逐渐蒸发。
在每个较低压力下保持几分钟以建立饱和蒸汽压。
4.逐渐提高压力,记录每个压力下的温度值,直到压力不再升高,即可停止实验。
5.根据实验数据绘制出饱和蒸汽压随温度变化的曲线。
四、数据分析1.对于每一个压力和温度值,我们可以计算其对应的饱和蒸汽压。
例如,当温度为T1时,压力P1下的饱和蒸汽压为P1(T1);当温度为T2时,压力P2下的饱和蒸汽压为P2(T2),以此类推。
2.将所有压力和温度下的饱和蒸汽压数据整理成表格,便于观察和分析。
3.使用Excel或其他绘图软件将表格中的数据转化为图形,绘制出饱和蒸汽压与温度的关系曲线。
五、实验结论通过本次实验,我们成功地测量了纯液体在不同压力和温度下的饱和蒸汽压数据,并绘制出了饱和蒸汽压与温度的关系曲线。
通过对比不同条件下(例如不同压力、不同温度)的饱和蒸汽压数据,可以发现纯液体的饱和蒸汽压与温度存在明显的相关性:随着温度的升高,饱和蒸汽压也相应增加;反之亦然。
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.掌握测定液体饱和蒸汽压的方法和原理。
2.了解温度对饱和蒸汽压的影响。
二、实验原理液体与其蒸气处于平衡时,液体饱和蒸汽的压强称为饱和蒸汽压,它与温度有关。
通过测定不同温度下液体的饱和蒸汽压,可以绘制出饱和蒸汽压与温度的关系曲线。
实验选用饱和蒸汽压力-温度关系较为简单、可靠的水。
在实验过程中,通过改变水的温度,使水与其饱和汽在封闭的装置中达到平衡状态,利用饱和蒸汽压力作用在表面积为S的活塞上形成力F,再通过计算压强与温度关系,绘制出饱和蒸汽压力-温度曲线。
三、实验设备1.带刻度的装置(由一根毛细玻璃管、一根玻璃制封装管和一个活塞组成)2.高温恒温槽3.温度计4.水槽5.压力计(真空计)四、实验步骤1.检查实验装置是否完好,毛细玻璃管是否通畅。
2.将实验设备放入恒温槽内,通过调节恒温槽的温度,使温度达到设定值。
3.选择一个温度值,待装置温度稳定后,用水或玻璃棒将毛细玻璃管中的水填充至刻度线处。
4.快速将玻璃制封装管押紧到毛细玻璃管的毛细突出端,保证封闭器各孔与毛细玻璃管通气孔之间没有泄漏。
5.用压力计通过封装管上的压力计接头连通,关掉活塞处的阀门。
6.压力计读数即为液体的饱和蒸汽压强。
7.记录温度和饱和蒸汽压强的数值。
8.根据实验步骤(3-7),取几组不同的温度值,每次测定时使温度稳定后记录数据。
五、实验结果和数据处理根据实验步骤记录得到的一组数据如下表所示:温度(℃),饱和蒸汽压强(kPa)-------,---------------20,2.3440,7.8260,19.3180,43.86100,101.41根据上述数据绘制出温度与饱和蒸汽压强的关系曲线,并进行数据处理:通过曲线拟合可以得到压强与温度的函数关系式,即饱和蒸汽压强与温度的关系表达式。
六、实验分析通过实验得到的饱和蒸汽压强与温度的关系曲线,可以发现随着温度的升高,饱和蒸汽压强也随之上升。
液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸气压的测定一、实验目的①了解用静态法测定异丙醇在不同温度下蒸气压的原理。
②学会用图解法求解其所在测温度范围内的平均摩尔蒸发热。
③了解真空泵、恒温槽及气压计的构造并掌握其使用方法。
二、实验原理在一定温度下,液体与其蒸气达到平衡时蒸气的压力,称为这种液体在该温度下的饱和蒸气压(简称蒸气压)。
液体的蒸气压的大小与液体的种类及温度有关,它与温度的关系可以用克劳修斯—克拉贝龙(Clausius-Clapeyron )方程来表示:2ln RTHdT pd mvap ∆=式中:p 为液体在温度T 时的饱和蒸汽压;T 为热力学温度;Δvap H m 为温度T 时液体的摩尔蒸发焓;R 为摩尔气体常数。
在温度变化区间不大时,Δvap H m 可视为常数,称为平均摩尔蒸发焓。
将(1)式积分得:C RTHp mvap +∆-=303.2lg式中:C 为积分常数。
由(2)式可知以lg p 对1/T 作图的一直线,由直线斜率可以求得所测温度范围内的平均摩尔蒸发焓Δvap H m 。
当外压为101.325kPa 时,液体的蒸气压与外压相等时的温度成为液体的正常沸点。
异丙醇的正常沸点为测量蒸汽压的方法主要有三种:1.静态法:在某一固定温度下直接测量饱和蒸气的压力。
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,调节气流的速度,使之能被液体的蒸气所饱和,然后进行气体分析,计算液体的蒸气压。
本实验采用静态法测量异丙醇在不同温度下的蒸汽压。
静态法是在一定的温度下,调节外压以平衡液体的蒸汽压,求出外压就能直接得到该温度下的饱和蒸汽压。
实验装置如下图所示:(1)(2)上图中8所示等压计具体结构如右图所示。
实验时等压计中A球中盛有被测样品异丙醇,U形部分B中也装有异丙醇,作为封闭液。
实验初始时,A球液面上方充满混合气体(空气与异丙醇蒸气),当对系统抽气时,A球液面上方的混合气体通过封闭液被不断抽走,而A球内液态异丙醇不断蒸发补充,使得液面上方混合气体中空气的相对含量越来越少,直至其中的空气被全部驱尽,A球液面上的气体压力就是异丙醇的蒸气压力。
液体饱和蒸气压测定实验报告
液体饱和蒸气压测定实验报告液体饱和蒸气压测定实验报告实验目的:了解饱和蒸气压的概念,学习测量液体饱和蒸气压的方法及计算过程,掌握实验操作技能,加深对气态物质热力学性质的认识。
实验原理:饱和蒸气压是指在一定温度下,液体表面上达到动态平衡时饱和蒸气的压强。
当液体表面饱和蒸气达到一定压强时,液体中的分子从液态转化为气态,气态中的分子又会返回液态,这样就形成了饱和蒸气压的平衡状态。
实验步骤:1. 预备工作:准备好实验器材及试剂,根据实验要求掌握实验原理及操作步骤。
2. 洁净实验仪器:将用于实验的烧瓶、玻璃滴管和橡皮塞清洗干净,使其干燥,防止实验中杂质的影响。
3. 加热液体:待加热液体置入干净烧瓶中后,在恒温水浴中加热,要保证恒温水浴沸腾时温度不同,防止液体产生沸腾现象。
4. 观察:在恒温水浴沸腾的同时,当液面上升至确定高度时,应观察液面高度并记录,保持液体与恒温水浴保持一致,液面高度不发生变化时调整恒温水浴温度,使液面高度固定不变。
5. 测量:用已知质量的玻璃滴管取适量液体,沿液体表面逐渐加入,每次滴加后待液面达到平衡状态后观察液面高度并记录。
6. 计算:根据测量得到的液面高度及已知液体的密度即可计算出此时的饱和蒸气压。
实验结果:在实验操作中得到实验数据后,计算出饱和蒸气压为X值。
实验分析:通过本次实验我们可以了解到液体饱和蒸气压的概念,学习测量液体饱和蒸气压的方法及计算过程,掌握实验操作技能,加深对气态物质热力学性质的认识。
在实验中应及时记录数据并加以分析,遇到问题及时调整解决,保证实验结果的准确性,同时也增强了我们对实验操作技能的掌握。
实验总结:本次实验通过实验操作及计算,我们可以获得液体饱和蒸气压的测量值,以及对气态物质热力学特性的认识。
在实验过程中也发现了一些问题,例如实验操作的不细致以及实验器材的清洗有待改进等,需要在以后的实验中加以改进。
通过本次实验的学习,我们也加强了实验技能的掌握,提高了实验操作的能力。
纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告
纯液体饱和蒸汽压的测量实验报告实验目的:测量纯液体饱和蒸汽压的数值,并通过实验结果验证饱和蒸汽压与温度的关系。
实验器材:1.温度计:用于测量液体的温度。
2.玻璃封头:用于封闭液体和饱和蒸汽的容器。
3.饱蒸压计:用于测量饱和蒸汽的压力。
实验原理:在一定温度下,液体与其饱和蒸汽的压强达到平衡,称为液体的饱和蒸汽压。
根据饱和蒸汽压与温度的关系,可以通过实验测量饱和蒸汽压的数值,并验证其与温度的关系。
实验步骤:1.将液体倒入玻璃封头中,确保封头密封。
2.将温度计放入玻璃封头中,测量液体的温度,记录下来。
3.打开饱蒸压计,将其与玻璃封头相连。
4.观察饱蒸压计上的压力读数,待其稳定后,记录下来。
5.重复以上步骤,分别在不同温度下测量液体的饱和蒸汽压。
实验结果与数据处理:根据实验步骤所得到的数据,绘制温度与饱和蒸汽压力之间的关系曲线,可以得到实验结果。
讨论与结论:1.根据实验结果,可以观察到饱和蒸汽压与温度之间的正相关关系,即随着温度的增加,饱和蒸汽压力增大。
2.实验结果验证了饱和蒸汽压力与温度之间的关系,符合前人的研究成果和理论预期。
3.实验过程中,应注意保持实验条件的稳定,避免外界因素对实验结果的干扰。
4.实验结果可以为实际应用提供参考,如工业生产中的蒸发器设备设计和运行过程中的安全性分析等。
总结:通过本实验,我们成功地测量了纯液体饱和蒸汽压的数值,并验证了饱和蒸汽压与温度之间的关系。
同时,我们也深入了解了实验原理和实验操作的要点。
通过本实验的实践,我们不仅巩固了相关知识的理论基础,还提高了实验操作技能和数据处理能力,为今后的科学研究和实验工作打下了坚实的基础。
试验四液体饱和蒸汽压的测定
实验四 液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的1.了解纯液体的饱和蒸气压与温度的关系,理解Clausius- Clapeyron 方程的意义; 2.掌握静态法测定不同温度下乙醇饱和蒸气压的方法,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焓;3.初步掌握真空实验技术、进一步熟悉恒温槽及气压计的使用方法。
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Clausius- Clapeyron 方程:m mVap V T H dT dp ∆∆=*(4-1)液体蒸发时要吸收热量,温度T 下,1 mol 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V m (g )≫V m (l ),故 △V m ≈V m (g )。
若气体视为理想气体,则Clausius- Clapeyron 方程式为:2RTH p dT dp mvap *∆= (4-2)因温度范围小时,Δvap H *m 可以近似作为常数,将上式积分得:[]C RTH p p m vap +∆-=*ln (4-3)作])/[ln(p p ~1/T 图,得一直线,斜率为 RH m*vap ∆-,由斜率可求算液体的Δvap H*m 。
三、实验仪器饱和蒸气压测定有静态、动态、饱和气三种方法。
本实验采用静态法,以等压计在不同温度下测定乙醇的饱和蒸气压。
实验仪器见图4-4,包括恒温水浴;等压1-不锈钢真空包;2-抽气阀;3-真空包抽气阀;4-进气阀;5-DP-A 数字压力表;6-玻璃恒温水浴;7-温度计;8-等压计;9-试样球;10-冷凝管;11-真空橡皮管;12-加样口计;数字压力计;真空泵及附件。
实验4液体饱和蒸汽压的测定
液体饱和蒸汽压的测定〖摘要〗本实验运用动态法测定液体蒸气压的原理,通过测定蒸气压与对映的温度,根据克拉贝龙-克劳修斯方程作出㏒p与1/T的曲线(在实验范围内是近似线性关系),并计算环己烷的摩尔汽化热。
〖Abstract〗This experiment ,to which we apply the theory of dynamic method to measure the vapor pressure of liquid ,by surveying the vapor pressures and their corresponding temperature. According to Clapeyron-Clausius equation, we draw curves about logP and 1/T (in the extent of this experiment they are linear relationship),and then calculate the molar heat of vaporization of cyclohexane.〖关键词〗饱和蒸气压摩尔汽化热沸腾温度动态法克拉贝龙-克劳修斯方程环己烷〖Keywords〗saturate vapor pressure molar heat of vaporizationboiling temperature dynamic method Clapeyron-Clausius equation cyclohexane〖前言〗本实验研究的是气液之间的相平衡问题。
当定温下把液体放在真空容器中,液体开始蒸发变成气体态,气态物质又可撞击液体表面重新回到液体中。
久之,达到平衡。
此时,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。
蒸发一摩尔液体需要吸收的热量即为该温度下液体的饱和蒸气压。
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报告:液体饱和蒸汽压的测定一、实验目的 1.了解液体饱和蒸汽压的概念; 2.掌握液体饱和蒸汽压的测定方法; 3.通过实验测定一种液体的饱和蒸汽压。
二、实验原理液体饱和蒸汽压是指在一定温度下,液体和其饱和蒸汽之间的平衡压强。
在液体表面,液体分子不断从液态转变为气态,而在气体中,气体分子也不断从气态转变为液态。
当液体和气体达到动态平衡时,液体饱和蒸汽压就被称为液体的饱和蒸汽压。
实验中,我们可以通过测定液体的饱和蒸汽压来推断液体的性质和纯度。
根据饱和蒸汽压与温度之间的关系,我们可以通过实验测定不同温度下的饱和蒸汽压,并绘制出饱和蒸汽压-温度曲线,从而获得液体的饱和蒸汽压。
三、实验仪器和试剂 1.实验仪器:饱和蒸气压计、温度计、玻璃容器、烧杯等; 2.试剂:待测液体。
四、实验步骤 1.准备工作:将玻璃容器清洗干净,并在容器底部放置一定量的待测液体; 2.实验操作:(1)将饱和蒸气压计的压强表调零,并将压强表与玻璃容器相连;(2)将温度计放置在玻璃容器中,记录初始温度;(3)在恒温水浴中加热玻璃容器,使温度逐渐升高,同时记录相应的压强值和温度值;(4)当压强值达到稳定后,记录最终温度和压强值;(5)根据实验数据,计算出不同温度下的饱和蒸汽压。
五、实验结果与分析根据实验数据,我们可以绘制出饱和蒸汽压-温度曲线。
曲线上的每个点代表了不同温度下的饱和蒸汽压。
通过曲线,我们可以得到液体在不同温度下的饱和蒸汽压,从而推断液体的性质和纯度。
六、实验注意事项 1.实验操作过程中,应注意安全,避免烫伤和其他意外事故; 2.实验时要注意温度的控制,避免温度过高或过低对实验结果的影响; 3.实验结束后,要及时清洗实验仪器和容器。
七、实验总结通过本次实验,我们了解了液体饱和蒸汽压的概念和测定方法,并通过实验测定了一种液体的饱和蒸汽压。
实验中,我们掌握了使用饱和蒸气压计和温度计测量饱和蒸汽压的技巧,并通过绘制饱和蒸汽压-温度曲线获得了液体的饱和蒸汽压。
液体饱和蒸汽压的测定实验数据处理
液体饱和蒸汽压的测定实验数据处理液体饱和蒸汽压是指在一定温度下液体与其相应的蒸汽之间达到平衡时,蒸汽压所达到的极限值。
这个值是温度的单调递增函数,因此可以通过测量蒸汽压随着温度的变化而变化的实验数据来建立液体饱和蒸汽压与温度的关系式。
本实验采用聚四氟乙烯(简称 PTFE)管外置电热器的方法,通过加热液体来获得对应温度下的蒸汽压力,进而得到液体饱和蒸汽压的数据。
实验中液体和电热器被置于钢球中,无论是加热液体还是记录压力都要靠传递到钢球表面之后,再通过传导进入棕色透明的 PTFE 管内传递到压力传感器。
为了防止温度下降或上升过快,需要加上散热增强装置。
在实验前,首先需要校准压力传感器,因为实验需要精确测量低压力,因此需要选择具有高分辨率和精确度的压力传感器。
本次实验所使用的压力传感器测量范围为 0 至 0.1 MPa,分辨率为 0.1 Pa,在使用之前需要进行校正。
在完整的实验过程中,我们测量了液体饱和蒸汽压随温度变化的实验数据,然后通过插值和外推来建立液体饱和蒸汽压与温度之间的函数。
数据处理方法如下所述:1.数据分析首先,我们需要借助电子天平,精确测量相应蒸汽压下液体的质量。
将液体加入装有压力传感器和温度探头的球形容器中,通过两根聚四氟乙烯管将容器与恒温水浴相连,从而将容器中的液体加温。
在温度逐渐升高的同时,可以测量液体的质量随时间的变化,根据增加的蒸汽量计算得到蒸汽的压力。
2.蒸汽压计算根据理想气体状态方程可以得到蒸汽压力与温度的关系式:P= nRT/V其中,P 表示蒸汽压力,n 表示蒸汽的摩尔数,R 表示气体常数,T 表示温度,V 表示蒸汽的体积。
由于实验条件下容器体积一定,可以将体积视为常数。
又因为压力传感器能够精确测量压力,因此可以通过反推的方式计算蒸汽的摩尔数。
其中,摩尔数与质量或者体积有关,根据液体饱和蒸汽压的定义可以得到:P=XdH其中 X 表示蒸汽的摩尔分数,d 表示蒸汽的密度,H 表示液体的饱和蒸汽压。
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实验十四 纯液体饱和蒸气压的测定
一、实验目的
1. 掌握一种测定液体饱和蒸气压的方法。
3. 测定丙酮在不同温度下的饱和蒸气压并计算在实验温度范围内丙酮的平均摩尔汽化热。
二、实验原理
液体的饱和蒸汽压与温度的关系可用克拉贝龙方程式表示:
m
m vap V T H dT dp ∆∆= 设蒸汽为理想气体,在实验温度范围内摩尔汽化热△vap Hm 为常数,忽略液体体积,对上式积分可得克—克方程式:
C RT H p m
vap +∆-=303.2lg
式中,p 为液体在温度T 时的饱和蒸汽压,C 为积分常数。
根据克-克方程,以lgp 对1/T 作图,得一直线,其斜率m=-△vap H m /2.303R ,由此可求得△vap H m 。
测定液体饱和蒸汽压的方法:
1.静态法:在某一温度下直接测量饱和蒸气压。
2.动态法:在不同的外界压力下测定其沸点。
3.饱和气流法:在一定温度和压力下,使干燥的惰性气体缓慢地通过被测物质,并使其为被测物质的蒸气所饱和。
然后测定所通过的气体中被测物质蒸气的含量,就可由分压定律计算出被测物质在该温度下的饱和蒸气压。
本实验采用动态法,在大约300mmHg ~760mmHg 的范围内对液体改变压力,测其相对应的沸点。
三、实验 仪器与试剂
0℃~100℃(1/10)刻度温度计1支;抽滤瓶1个;磁力加热恒温搅拌器1台;500mL 三颈瓶1个;低压瓶(附防护罩)1个;玻璃T 形管1个;水银双管压力表1个;真空泵1台(公用);球形冷凝器1个;两路活塞3个;250mL 蒸馏瓶1个;丙酮。
四、实验步骤
1. 本法通过测定液体在不同外压时的沸点来求液体的蒸气压,装置仪器图如图4-1所示,在三颈瓶中盛1/3体积的丙酮。
图4-1纯液体饱和蒸气压测定装置图
1.恒温水浴;
2.温度计;
3.搅拌;
4.平衡管;
5.冷凝管;
6.水银压力计;
7.缓冲瓶;
8.进气活塞;
9.三通活塞;10.安全瓶。
2. 检查仪器是否漏气,关闭活塞,使真空泵不与体系相通,(注意活塞气孔方向)开动真空泵,再慢慢旋转活塞使体系与真空泵相通,待压力计上水银柱高度差为50cm~60cm时,旋转活塞,使真空泵与体系断开。
观察压力计,若压力计水银柱在4分钟~5分钟内无显著变化,表示体系不漏气,可以开始实验。
若水银柱差有明显变化,则表示漏气,应检查漏气处,重新密封。
3. 检查完毕,接通回流冷凝水及加热电源。
当蒸馏瓶中液体平稳地沸腾并且温度稳定不变时记下蒸馏瓶中液体的温度、压力计两侧水银柱高度。
4. 慢慢打开活塞,使体系的压力增加3cm,关闭活塞,继续加热至沸腾,当温度恒定时,记录温度及压力计水银柱的高度。
5. 依次增加体系压力(每次使压力计水银柱高度差约减小3cm)。
并且按步骤4进行测定与记录。
最后一次使体系与大气相通,即位当时大气压下的沸点。
6. 切断电源及冷凝水源。
五、数据记录及处理
实验记录:
数据处理:
1.将实验数据按上表要求填入。
2.作lgp~1/T图,由图求出丙酮的平均摩尔汽化热和丙酮的正常沸点。
六、思考题
1.克——克方程在什么条件下才能应用?本实验方法能否用于测定溶液的蒸气压?为什么?
2.说明饱和蒸气压、正常沸点、气液平衡温度的含义。
3.何时读取水银压力计的读数?所读的数是否就是丙酮的饱和蒸气压?
4.温度和压力一直不平衡是什么原因造成的?。