飽和蒸汽壓的測(cè)定

物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：水的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系平均室溫：18.8℃平均氣壓：97.69同組人：日期：2012年一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)法測(cè)定飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)系；2.使用克勞修斯-克拉佩龍關(guān)系式計(jì)算水的氣化熱；3.掌握氣壓計(jì)、U型管壓差計(jì)的使用方法和真空泵的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理在一定溫度下與液體處于平衡狀態(tài)時(shí)蒸汽的壓力稱為該溫度下液體的飽和蒸汽壓。密閉于真空容器中的液體，在某一溫度下有動(dòng)能較大的分子從液相跑到氣相，也有動(dòng)能較小的分子由氣相碰回液相。當(dāng)二者的速率相等時(shí)，就達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡，氣相中的蒸氣密度不在改變，因而有一定的飽和蒸氣壓。液體的蒸氣是隨溫度的而改變的，當(dāng)溫度升高時(shí)有更多的高動(dòng)能的分子能夠由液面逸出，因而蒸氣壓增大。當(dāng)蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)，液體便沸騰。外壓不同，把外壓為1大氣壓時(shí)的沸騰溫度定義為液體的正常沸點(diǎn)。液體的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系可用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：dlnp/dT=△H氣/RT2上式積分可得：lnp=－△H氣/RT＋B’測(cè)定液體飽和蒸氣壓的方法主要有：1.飽和氣流法，2.靜態(tài)法，3.動(dòng)態(tài)法。本實(shí)驗(yàn)用動(dòng)態(tài)法：利用當(dāng)液體的蒸氣壓與外壓相等時(shí)液體沸騰的原理，測(cè)定液體在不同外壓時(shí)的沸點(diǎn)就可以求出不同溫度下的蒸氣壓。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)溫度的控制要求不高。三、儀器與試劑1.PPC-2C數(shù)字式低真空測(cè)壓儀1臺(tái)；2.不銹鋼穩(wěn)壓包1臺(tái)；3.電熱套1個(gè)4.三頸瓶1個(gè)5.溫度計(jì)2只；四、主要實(shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)確讀取實(shí)驗(yàn)室時(shí)的大氣壓，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)再讀一次，取平均值。2.用自來(lái)水沖洗三頸瓶，再用蒸餾水洗兩次。瓶?jī)?nèi)加約1/2～2/3的蒸餾水，加一塊沸石。測(cè)溫度的溫度計(jì)頭用棉花包裹，約一半浸入水中。用橡皮筋將測(cè)環(huán)境溫度的溫度計(jì)與測(cè)體系溫度的溫度計(jì)綁在一起，但要能移動(dòng)，做露莖校正。3.系統(tǒng)檢漏：?jiǎn)?dòng)真空泵，系統(tǒng)減壓53KPa～67KPa后，關(guān)閉真空泵，5分鐘后系統(tǒng)壓力不發(fā)生變化，或變化較小。否則檢查各連接處是否漏氣，可用少許真空酯涂在該處。4.測(cè)定水在不同外壓下沸騰的溫度：?jiǎn)?dòng)真空泵，讓體系壓力低于環(huán)境壓力月40KPa～53KPa左右。加熱，讓水平穩(wěn)沸騰，調(diào)整測(cè)露莖的溫度計(jì)水銀球與測(cè)體系溫度的溫度計(jì)汞柱露出部分的中部。隔2～3分鐘讀數(shù)，兩次讀數(shù)基本沒(méi)有變化時(shí)，記錄t觀和t環(huán)，同時(shí)記錄壓差計(jì)的讀數(shù)。5.降低體系與環(huán)境的壓差約3KPa～4KPa，同樣測(cè)定。直到體系與環(huán)境無(wú)壓差，測(cè)定不少于10次。五、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果討論1.數(shù)據(jù)記錄：L值為81室溫18.8大氣壓：開(kāi)始讀數(shù)97.70KPa結(jié)束讀數(shù)97.67KPa 平均值97.69KPa表1溫度值壓力值t觀t環(huán)t校1/Tplnp7518.975.70.002875467010.9097719.777.20.002855931010.99178.819.779.60.002846435011.0728019.780.80.002836806011.12881.619.782.40.002817230011.18982.61983.40.002817609011.24083.71984.50.002807978011.287851985.80.002798347011.33286.119.187.00.002788734011.37887.219.588.10.002779057011.41488.519.889.40.002769379011.44989.819.890.70.002759711011.4842.計(jì)算：由△t=kl(t觀－t環(huán))，得△t=0.000157×81×（75－18.9）=0.713，同理可得其他幾組的數(shù)據(jù)。由t校=t觀＋△t，得t校=75+0.713=75.7℃3.圖形P—T圖Lnp—1/T圖4.計(jì)算：由lnp=－△H氣/RT＋B，得－△H氣/R=－4999.6△H氣=41.6×103J/mol誤差=（40.8×103J/mol－41.6×103J/mol）÷40.8×103J/mol×100%=2%六、思考題1.所測(cè)儀器的精確度是多少？估計(jì)最后氣化熱的有效數(shù)字。答：，所測(cè)儀器的精確度是0.368，最后氣化熱的有效數(shù)字3位2.正常沸點(diǎn)與沸騰溫度有什么不同？答：正常你沸點(diǎn)是把外壓為1大氣壓時(shí)的沸騰溫度定義為液體的正常沸點(diǎn)。而沸騰溫度是當(dāng)蒸氣壓與外界壓力相等時(shí)，液體便沸騰時(shí)的溫度。因此他們是不同大氣壓下的。3.如氣壓計(jì)讀