物化实验-液体饱和蒸汽压及测量

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1、Experiment2nd.TheMeasurementoftheVaporPressureofLiquid【Authorandinstitutionofthereport】PB11207027zhanghengSchoolofLifeSciences.UniversityofScienceandTechnologyofChina.HefeiCity.AnhuiProvince.Postcode:230026Email:zh322523@mail.ustc.edu.cn【Abstract】Thisex

2、periment,towhichweapplythetheoryofdynamicmethodtomeasurethevaporpressureofliquid,bysurveyingthevaporpressuresandtheircorrespondingtemperature.AccordingtoClapeyron-Clausiusequation,wedrawcurvesaboutlogPand1/T(intheextentofthisexperimenttheyarelinearrelat

3、ionship),andthencalculatethemolarheatofvaporizationofcyclohexane.【Keywords】saturatevaporpressuremolarheatofvaporizationboilingtemperaturedynamicmethodClapeyron-Clausiusequation【前言】本实验研究的是不同温度下液体沸点的问题。在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。只要测得在不同外压下的沸点，并测得外压也就测得在这一温度下的饱和蒸

4、汽压。体系中应包含液体部分和气体部分，因此本实验的体系是液体和液面之间的气体。在不同外部压力下测定液体沸点的方法称动态法，此外，还有静态法和饱和气流法等一系列方法，本实验采用的是动态法。研究液体的摩尔蒸发热对于研究气液转化过程以及对于工业生产中的节能有重要意义。因此，本实验有研究的必要性。【实验部分】一、实验仪器（一）仪器仪器数量型号控温仪1DTC-2AI增加动力搅拌器165-11型真空稳压包1WYB-I型压力计1多用真空泵1SHB-III饱和蒸汽压测量装置1（二）实验装置图纯液体饱和蒸汽压测定装置图

5、1-盛水大烧杯;2-温度计(分度值为0.1°);3-搅拌;4-平衡管;5-冷凝管;6-开口U形水银压力计;7-具有保护罩的缓冲瓶;8-进气活塞;9-抽气活塞;10-放空活塞;11-安全瓶;12、13-橡皮管14-三通活塞二、实验原理在封闭体系中，液体很快和它的蒸汽达到平衡。这时的蒸汽的压力称为液体的饱和蒸汽压。蒸发一摩尔液体需要吸收的热量，即为该温度下液体的摩尔汽化热。它们的关系可用克拉贝龙～克劳修斯方程表示：DH：摩尔汽化热(J·mol-1)R：气体常数(8.314J·mol-1·K-1)若温度

6、改变的区间不大，DH可视为为常数(实际上DH与温度有关)。积分上式得：或常数，。(3)式表明与有线性关系。作图可得一直线，斜率为－B。因此可得实验温度范围内液体的平均摩尔汽化热DH。当外压为101.325kPa(760mmHg)时，液体的蒸汽压与外压相等时的温度称为液体的正常沸点。在图上，也可以求出液体的正常沸点。液体饱和蒸汽压的测量方法主要有三种：1、静态法：在某一固定温度下直接测量饱和蒸汽的压力。2、动态法：在不同外部压力下测定液体的沸点。3、饱和气流法：在液体表面上通过干燥的气流，调节气流速

7、度，使之能被液体的蒸汽所饱和，然后进行气体分析，计算液体的蒸汽压。本实验利用第二种方法。此法基于在沸点时液体的饱和蒸汽压与外压达到平衡。只要测得在不同外压下的沸点，也就测得在这一温度下的饱和蒸汽压。三、实验步骤1、熟悉实验装置，掌握真空泵的正确使用，了解系统各部分及活塞的作用，读当日大气压。2、取下平衡管4，洗净、烘干，装入待测液。使A球内有2/3体积的液体。并在B，C管中也加入适量液体，将平衡管接在冷凝管的下端。平衡管中液体的装法有两种：一是把A管烘烤，赶走空气，迅速在C管中加入液体，冷却A管，把

8、液体吸入。二是将C管中加入液体，将平衡管与一水泵相连接，抽气，并突然与水泵断开，让C管的水流入A管。3、系统检漏：管闭活塞8和9，将三通活塞14旋转至与大气相通，关闭活塞10，插上真空泵电源，启动真空泵，将活塞14再转至与安全瓶11相通，抽气5分钟，再将活塞14旋至与大气相通，拔掉真空泵电源，停止抽气。这样做是为了防止真空泵油倒吸。用活塞9调节缓冲瓶的真空度，使U形压力计两臂水银柱高低差为20—40毫米，关闭活塞9。仔细观察压力计两臂的高度，在10分钟内