純液體飽和蒸汽壓的測定——靜態(tài)法(華南師范大學物化實驗)范文

1、華南師范大學實驗報告純液體飽和蒸汽壓的測定 純液體飽和蒸汽壓的測定——靜態(tài)法 靜態(tài)法一、實驗目的(1)理解克勞修斯-克拉貝龍方程，掌握飽和蒸汽壓的概念，清楚純液體飽和蒸 汽壓與溫度的關系。(2)學會用靜態(tài)法測定純液體飽和蒸汽壓，掌握其原理和方法，并懂得用圖解 法求純液體的平均摩爾汽化熱和正常沸點。(3)學會使用數字式真空測定儀和氣壓計。二、實驗原理飽和蒸汽壓與溫度的關系純液體的飽和蒸汽壓指的是在一定的溫度條件下，純液體與其自身的蒸汽達

2、到平衡時的蒸汽壓力。我們將蒸汽看做理想氣體，那么可用克勞修斯-克拉貝龍方 程式表示飽和蒸汽壓與溫度的關系：dlnp AvapHm~^r= RT2 ①①式中，T為熱力學溫度，單位為K； p為純液體在溫度T時的飽和蒸汽壓, 單位為Pa； AvapHm為純液體在溫度T時的摩爾汽化熱，單位為j/mol； R為摩爾 氣體常數,其值為8.314J/(mol ? K)。在40℃~70℃范圍內，我們可以把AvapHm看做常數，將①式積分可得_ Aa

3、pHm 1Inp =-R-x-+ c用Inp對1/T作圖，得到一條直線，斜率為-△vapHm那么可得AvapHm=-Rm④因此當測得一組不同溫度下純液體的飽和蒸汽壓值時，可求得該溫度范圍內 該純液體的平均摩爾汽化熱△ vapHmo正常沸點當液體的飽和蒸汽壓等于外界壓力時，液體沸騰，此時的溫度即為該液體的 沸點。當外壓為latm (Pa)時，液體的沸點稱為正常沸點。2.1 靜態(tài)法測定純水的飽和蒸汽壓原理如圖1的實驗裝置圖所示所示，等壓計由

4、三個相連的玻璃管A、B、C組成, A中貯存的是本次實驗的待測液體純水，B管和C管那么用U形管連通。B、C管 內也裝有純水。測量時，當U形管兩邊的液面在同一水平面時，表示U形管兩4.2 檢漏關閉直通活塞，隔絕大氣，啟動真空泵，慢慢旋轉三通活塞使系統(tǒng)與真空泵 連通。抽氣減壓至壓力計示數為-400mmHg時，關閉三通活塞，使系統(tǒng)與真空泵、 大氣均不連通。此時觀察壓力計示數，假設壓力機在3-5分鐘內維持不變，那么系統(tǒng) 的氣密性良好。假設示數變

5、化，那么說明系統(tǒng)漏氣，要找出漏氣原因，排除故障。4.3 排空氣翻開直通活塞，連通大氣，關閉三通活塞，接通回流水，并開始水浴加熱和 攪拌。設置水浴溫度升為40℃,到達既定溫度后，慢慢翻開三通活塞，使測壓 儀示數為-720mmHg左右。此時A、B管內的空氣會隨著氣泡逸出。持續(xù)3—5分 鐘后可認為排氣完全，隨即關閉三通活塞。4.4 不同溫度下純水飽和蒸汽壓的測定排氣操作后，由于管A內的蒸汽經B、C逸出，導致U形管的水面左邊高右 邊低。旋轉直

6、通活塞，調節(jié)液面相平，迅速記下此時的壓力和溫度。設置水浴溫度為45℃,到達既定溫度后，調節(jié)U形管頁面。液面相平時迅 速記錄溫度和壓力。重復上述操作，每隔5℃測量一組數據，直至水溫升至70C。最后翻開直通 活塞，關閉三通活塞，整理實驗儀器，關閉會流水、真空泵和電源。五、實驗數據及數據處理壓力校正大氣壓的溫度影響校正公式為1 + pt表1.相關參數說明5.1 不同溫度下純水飽和蒸汽壓記錄表2,不同溫度下純水飽和蒸汽壓值/mmHg1 40.0

7、0 313.15 0. -705.4 -94045.3 8004.661 8.9882 45.00 318.15 0. -689.0 -91858.9 10191.14 9.229PO = IT^P = P — P3PO = IT^P = P — P3物理量 Po P大，較水銀柱在物理意義氣果十讀室溫臂間 數的膨脹系數黃銅的線膨脹系數讀數校正到0℃時的氣壓值經溫度校正后的大氣壓值實驗前為業(yè)乙,士102.44KPa/數值 實驗后 20.0