純液體飽和蒸汽壓的測定——靜態(tài)法(華南師范大學(xué)物化實(shí)驗(yàn))范文

1、華南師范大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)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(shí)驗(yàn)?zāi)康?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(guān)系。(2)學(xué)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(diǎn)。(3)學(xué)會使用數(shù)字式真空測定儀和氣壓計(jì)。二、實(shí)驗(yàn)原理飽和蒸汽壓與溫度的關(guān)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(dá)

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(guān)系：dlnp AvapHm~^r= RT2 ①①式中，T為熱力學(xué)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(shù),其值為8.314J/(mol ? K)。在40℃~70℃范圍內(nèi)，我們可以把AvapHm看做常數(shù)，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(dāng)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(nèi) 該純液體的平均摩爾汽化熱△ vapHmo正常沸點(diǎn)當(dāng)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(diǎn)。當(dāng)外壓為latm (Pa)時，液體的沸點(diǎn)稱為正常沸點(diǎn)。2.1 靜態(tài)法測定純水的飽和蒸汽壓原理如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置圖所示所示，等壓計(jì)由

4、三個相連的玻璃管A、B、C組成, A中貯存的是本次實(shí)驗(yàn)的待測液體純水，B管和C管那么用U形管連通。B、C管 內(nèi)也裝有純水。測量時，當(dāng)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(guān)閉直通活塞，隔絕大氣，啟動真空泵，慢慢旋轉(zhuǎn)三通活塞使系統(tǒng)與真空泵 連通。抽氣減壓至壓力計(jì)示數(shù)為-400mmHg時，關(guān)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(jì)示數(shù)，假設(shè)壓力機(jī)在3-5分鐘內(nèi)維持不變，那么系統(tǒng) 的氣密性良好。假設(shè)示數(shù)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(guān)閉三通活塞，接通回流水，并開始水浴加熱和 攪拌。設(shè)置水浴溫度升為40℃,到達(dá)既定溫度后，慢慢翻開三通活塞，使測壓 儀示數(shù)為-720mmHg左右。此時A、B管內(nèi)的空氣會隨著氣泡逸出。持續(xù)3—5分 鐘后可認(rèn)為排氣完全，隨即關(guān)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(nèi)的蒸汽經(jīng)B、C逸出，導(dǎo)致U形管的水面左邊高右 邊低。旋轉(zhuǎn)直

6、通活塞，調(diào)節(jié)液面相平，迅速記下此時的壓力和溫度。設(shè)置水浴溫度為45℃,到達(dá)既定溫度后，調(diào)節(jié)U形管頁面。液面相平時迅 速記錄溫度和壓力。重復(fù)上述操作，每隔5℃測量一組數(shù)據(jù)，直至水溫升至70C。最后翻開直通 活塞，關(guān)閉三通活塞，整理實(shí)驗(yàn)儀器，關(guān)閉會流水、真空泵和電源。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)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(guān)參數(shù)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(shù)的膨脹系數(shù)黃銅的線膨脹系數(shù)讀數(shù)校正到0℃時的氣壓值經(jīng)溫度校正后的大氣壓值實(shí)驗(yàn)前為業(yè)乙,士102.44KPa/數(shù)值 實(shí)驗(yàn)后 20.0