液體飽和蒸汽壓的測定

1、液體飽和蒸氣壓的測定實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的 o1. 測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)蒸氣的壓力稱為該溫度下液體的時(shí)蒸氣的壓力稱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對對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中盛有被測液體，中盛有被測液體，U 形管形管bc部分以被測液體作部分以被測液體作為封閉液。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:一是待測液的蒸一是待測液的蒸氣壓氣壓;另一部分是空氣的壓力。另一部分是空氣的壓力。o測定時(shí)先將測定時(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液體的飽和蒸氣即為此溫度下被測液體的飽和蒸氣壓。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：先通過加熱套將溫度調(diào)至第一個(gè)溫：先通過加熱套將溫度調(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旋塞打開(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，打開抽氣瓶上連通大氣的活塞，緩緩打開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)（如果放入空氣過多，（如果放入空氣過多，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)測定操作兩次，液面，須抽氣，再調(diào)平齊）。如此重復(fù)測定操作兩次，若連續(xù)兩次測得的數(shù)值相等，則可認(rèn)為若連續(xù)兩次測得的數(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，測定壓差，總共測，測定壓差，總共測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、在操作過程中要防止空氣倒灌，一旦倒灌必在操作過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定不同溫度下乙醇飽和蒸氣壓的測定溫度()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