液體飽和蒸汽壓的測(cè)定

1、液體飽和蒸氣壓的測(cè)定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的 o1. 測(cè)定乙醇在不同溫度下的蒸汽壓及在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾汽化焓。o2. 進(jìn)一步理解液體蒸汽壓和溫度的關(guān)系 。實(shí)驗(yàn)原理介紹實(shí)驗(yàn)原理介紹 1. 純液體溫度與壓力的關(guān)系 在一定溫度下與液體處于在一定溫度下與液體處于平衡狀態(tài)（動(dòng)態(tài)平衡）平衡狀態(tài)（動(dòng)態(tài)平衡）時(shí)蒸氣的壓力稱(chēng)為該溫度下液體的時(shí)蒸氣的壓力稱(chēng)為該溫度下液體的飽和蒸氣壓飽和蒸氣壓。 純液體在每個(gè)溫度下都對(duì)應(yīng)有不同的飽和蒸氣壓，溫度越高，飽和蒸汽壓越大。 o液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系可用克勞修斯液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系可用克勞修斯-克拉克拉貝龍方程式表示；貝龍方程式表示； o o積分：積分

2、： 1ln2.303vapmHpBRT2ln2.303RTHdTpdmvapo若用若用lnp對(duì)對(duì)1/T作圖應(yīng)得一直線，斜率作圖應(yīng)得一直線，斜率m為：為：o o則則2.303vapmHmR 2.303vapmHRm 1ln2.303vapmHpBRTo球球a中盛有被測(cè)液體，中盛有被測(cè)液體，U 形管形管bc部分以被測(cè)液體作部分以被測(cè)液體作為封閉液。為封閉液。2. 飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)的獲取飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)的獲取oab彎管空間內(nèi)的壓力包括兩部分彎管空間內(nèi)的壓力包括兩部分:一是待測(cè)液的蒸一是待測(cè)液的蒸氣壓氣壓;另一部分是空氣的壓力。另一部分是空氣的壓力。o測(cè)定時(shí)先將測(cè)定時(shí)先將a與與b之間的空氣抽凈，之間的空氣

3、抽凈，才能保證才能保證b管液管液面上的壓力為液體的蒸氣壓面上的壓力為液體的蒸氣壓。2. 飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)的獲取飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)的獲取o然后從然后從c的上方緩慢放入空氣，使的上方緩慢放入空氣，使等壓計(jì)等壓計(jì)b、c兩端的液面平齊，且不兩端的液面平齊，且不再發(fā)生變化時(shí)，則再發(fā)生變化時(shí)，則ab之間的蒸氣壓之間的蒸氣壓即為此溫度下被測(cè)液體的飽和蒸氣即為此溫度下被測(cè)液體的飽和蒸氣壓。因?yàn)榇孙柡驼魵鈮号c壓。因?yàn)榇孙柡驼魵鈮号cc上方的上方的壓力相等，而壓力相等，而c上方的壓力可由壓上方的壓力可由壓力計(jì)直接讀出。溫度則由溫度計(jì)直力計(jì)直接讀出。溫度則由溫度計(jì)直接讀出，這樣可得到一個(gè)溫度下的接讀出，這樣可得到一個(gè)溫度下

4、的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)。飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)。儀器裝置儀器裝置儀器裝置儀器裝置o1、排除、排除ab彎管空間內(nèi)的空氣彎管空間內(nèi)的空氣 o 排除方法為排除方法為：先通過(guò)加熱套將溫度調(diào)至第一個(gè)溫：先通過(guò)加熱套將溫度調(diào)至第一個(gè)溫度值度值(35)，接通冷凝水，接通冷凝水，將抽氣瓶上連接真空泵的將抽氣瓶上連接真空泵的旋塞打開(kāi)旋塞打開(kāi)(此時(shí)連接大氣的旋塞處于關(guān)閉狀態(tài)），此時(shí)連接大氣的旋塞處于關(guān)閉狀態(tài)），抽氣抽氣降壓至液體輕微沸騰（氣泡一個(gè)一個(gè)冒出），此時(shí)降壓至液體輕微沸騰（氣泡一個(gè)一個(gè)冒出），此時(shí)ab彎管內(nèi)的空氣不斷隨蒸氣經(jīng)彎管內(nèi)的空氣不斷隨蒸氣經(jīng)c管逸出，管逸出，關(guān)閉抽氣旋塞關(guān)閉抽氣旋塞。如此沸騰數(shù)分鐘，可認(rèn)為空氣被

5、排除干凈。如此沸騰數(shù)分鐘，可認(rèn)為空氣被排除干凈。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟2、液面調(diào)平、液面調(diào)平 排凈空氣后，排凈空氣后，打開(kāi)抽氣瓶上連通大氣的活塞，緩緩打開(kāi)抽氣瓶上連通大氣的活塞，緩緩放入空氣，放入空氣，直至直至b管、管、c管中液面平齊，管中液面平齊，關(guān)閉活塞關(guān)閉活塞，記錄，記錄壓力計(jì)讀數(shù)壓力計(jì)讀數(shù)（如果放入空氣過(guò)多，（如果放入空氣過(guò)多，c管中液面低于管中液面低于B管的管的液面，須抽氣，再調(diào)平齊）。如此重復(fù)測(cè)定操作兩次，液面，須抽氣，再調(diào)平齊）。如此重復(fù)測(cè)定操作兩次，若連續(xù)兩次測(cè)得的數(shù)值相等，則可認(rèn)為若連續(xù)兩次測(cè)得的數(shù)值相等，則可認(rèn)為a、b管中的空氣管中的空氣已排凈。已排凈。注意：放氣時(shí)切不可太快，以

6、免空氣倒灌入注意：放氣時(shí)切不可太快，以免空氣倒灌入ab彎管彎管中，如果發(fā)生空氣倒灌，則須重新排除空氣。中，如果發(fā)生空氣倒灌，則須重新排除空氣。3、將恒溫槽溫度升高、將恒溫槽溫度升高5，重復(fù)，重復(fù)1、2的操作，記錄壓差。的操作，記錄壓差。然后依次每升高然后依次每升高5，測(cè)定壓差，總共測(cè)，測(cè)定壓差，總共測(cè)6個(gè)值。個(gè)值。飽和蒸汽壓的計(jì)算：飽和蒸汽壓的計(jì)算：飽和蒸汽壓飽和蒸汽壓 = 大氣壓大氣壓 平均壓差平均壓差實(shí)驗(yàn)完畢，停止加熱，恢復(fù)系統(tǒng)常壓，關(guān)閉氣壓計(jì)電實(shí)驗(yàn)完畢，停止加熱，恢復(fù)系統(tǒng)常壓，關(guān)閉氣壓計(jì)電源，最后關(guān)閉冷卻水，復(fù)原。源，最后關(guān)閉冷卻水，復(fù)原。注意事項(xiàng)和要求注意事項(xiàng)和要求 1、 減壓系統(tǒng)不能

7、漏氣，否則抽氣時(shí)達(dá)不到本實(shí)減壓系統(tǒng)不能漏氣，否則抽氣時(shí)達(dá)不到本實(shí)驗(yàn)要求的真空度。驗(yàn)要求的真空度。2、必須充分排除凈、必須充分排除凈ab彎管空間中全部空氣，使彎管空間中全部空氣，使b管液面上空只含液體的蒸氣分子。管液面上空只含液體的蒸氣分子。ab管必須放置管必須放置于恒溫水浴中的水面以下，否則其溫度與水浴溫于恒溫水浴中的水面以下，否則其溫度與水浴溫度不同度不同。3、在操作過(guò)程中要防止空氣倒灌，一旦倒灌必在操作過(guò)程中要防止空氣倒灌，一旦倒灌必須重新排氣。須重新排氣。 數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)記錄及處理及處理表表1. 不同溫度下乙醇飽和蒸氣壓的測(cè)定不同溫度下乙醇飽和蒸氣壓的測(cè)定溫度()溫度(K)1/T(K-1)蒸汽壓差( pa)飽和蒸汽壓p( pa)lnp1次2次平均353080.003247403130.003195453180.003145503230.003096553280.003049603330.003003作業(yè)作業(yè)由上表數(shù)據(jù)繪制出由上表數(shù)據(jù)繪制出logp-1/T直線圖，根據(jù)線性方直線圖，根據(jù)線性方程求