P - 不同外压下液体沸点的测定

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1、相平衡实验相平衡实验不同外压下液体沸点的测定物理化学实验室物理化学实验室一、实验目的1.掌握气液平衡实验的基本原理与基本方法。2.掌握控制系统压力的原理与操作方法。3.测定不同外压下水的沸点并计算水的平均摩尔气化热。二、实验原理1.气液平衡实验常用方法T平气液平衡衡p溶蒸液x馏y器总组成为z的混合物pT(α(汽相相))汽相组成()yx恒温槽液相组成()x(液相)x(β相)混合物的气液相平衡测定一系列z时的T、p、x、y数据，并以图示形式表表达T、p、x、y之间的关系，即为气液平衡相图对于纯物质，在不同的温度下有不同的压

2、力，我们称p是温度T时的饱和蒸汽压，或称T是(外)压力p时的沸点。根据相平衡热力学，p和T成如下关系：蒸发热HdlnpHvapmvapmvapHmlnpC2dTRT与温度无关RTlnp与1/T成直线关系，直线斜率(-k)，则蒸发热为40p/barExperimentalData[32]HkR352vapmThisWorkSaturatedvaporpressuresfor:313041.Tetrachloromethane;2552.Fluorotrichloromethane;20153.Difluorod

3、ichloromehane;104.Trifluorochloromethane;55.Tetrafluoromethane.0140220300380460540T/K2.液体沸点的测定11Othmer沸点仪SwietoslawskiEckert沸点仪沸点仪3.系统压力的控制接测定系统压差计读数的波动范围即为本实验压力控制的精度，采用多级串连控压，可以提高压力控制的精度。4.4.温度测量温度测量①温度计示值校正t=t-t示标观②温度计露茎校正t=0.00016n(t－t)露观环t=t+t+t观示露5.5.压力测量压力测

4、量差压计显示的数值(负数)pppsysatmosphere系统压力p(kPa)ppsysatmospherep为大气压力，由气压计测量atmosphere气压计读数校正①温度校正：()tptt1t②重力加速度及气压计本身的误差校正：p=p--tt三、实验试剂与仪器试剂：去离子水仪器：Othmer沸点仪，可控硅调压器，机械真空泵，0-30V交流电压表，控压装置四、实验步骤四、实验步骤（1）在沸点仪中加入约50mL去离子水，调整水银温度计的位置，使感温泡一半处于液相另一半位于气相。（2）关闭活塞10、

5、11、12，打开活塞5，并将三通活塞4旋至三路皆通位置，启动继电器与真空泵，缓缓打开活塞11开始抽气。待压差计显示读数为-40kPa时，三通活塞4旋至a、b相通而与c不通的位置，并关闭活塞5。此时控压系统开始工作，系统压力即稳定在60kPa左右的一个定值。（3）打开冷却水，水的流量适中，不要太急，防止水管脱落。调节加热电压为15-20V，待液体沸腾并达到气液平衡后读出平衡温度t、辅助温度计读数t环和压差计读数Δp。（4）打开活塞5，然后微微打开活塞12，向系统引入少量空气，待系统压力增大约5kPa（即压差计读数变为-35kPa左

6、右）后，关闭活塞5。在此新的恒压条件下继续加热，测定新恒压条件下气液平衡时的t、t环和Δp。（5）重复步骤（4），共测定6组t、t和Δp。环（6）测定结束后，先打开活塞5，再关闭可控硅调压器，待沸点仪中水冷却至室温后关闭冷却水。打开活塞10通大气，关闭真空泵。（7）由气压计测定实验时的大气压。五、数据处理五、数据处理1、对测得的沸点t进行温度计的示值校正和漏茎校正。2、对测得的大气压值进行校正，并求得系统压力。p(kPa)ppsysatmosphere3、将校正后的t与p值列表记录，以lnp对1/T作图，由所得直线的斜率计

7、算实验温度范围内水的平均摩尔气化热。End