飽和蒸汽壓的測定

物理化學(xué)實驗報告實驗題目：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、實驗?zāi)康?.學(xué)習動態(tài)法測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)系式計算水的氣化熱；3.掌握氣壓計、U型管壓差計的使用方法和真空泵的使用。二、實驗原理在一定溫度下與液體處于平衡狀態(tài)時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，在某一溫度下有動能較大的分子從液相跑到氣相，也有動能較小的分子由氣相碰回液相。當二者的速率相等時，就達到了動態(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，當溫度升高時有更多的高動能的分子能夠由液面逸出，因而蒸氣壓增大。當蒸氣壓與外界壓力相等時，液體便沸騰。外壓不同，把外壓為1大氣壓時的沸騰溫度定義為液體的正常沸點。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.動態(tài)法。本實驗用動態(tài)法：利用當液體的蒸氣壓與外壓相等時液體沸騰的原理，測定液體在不同外壓時的沸點就可以求出不同溫度下的蒸氣壓。其優(yōu)點是對溫度的控制要求不高。三、儀器與試劑1.PPC-2C數(shù)字式低真空測壓儀1臺；2.不銹鋼穩(wěn)壓包1臺；3.電熱套1個4.三頸瓶1個5.溫度計2只；四、主要實驗步驟1.準確讀取實驗室時的大氣壓，實驗結(jié)束時再讀一次，取平均值。2.用自來水沖洗三頸瓶，再用蒸餾水洗兩次。瓶內(nèi)加約1/2～2/3的蒸餾水，加一塊沸石。測溫度的溫度計頭用棉花包裹，約一半浸入水中。用橡皮筋將測環(huán)境溫度的溫度計與測體系溫度的溫度計綁在一起，但要能移動，做露莖校正。3.系統(tǒng)檢漏：啟動真空泵，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.測定水在不同外壓下沸騰的溫度：啟動真空泵，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)整測露莖的溫度計水銀球與測體系溫度的溫度計汞柱露出部分的中部。隔2～3分鐘讀數(shù)，兩次讀數(shù)基本沒有變化時，記錄t觀和t環(huán)，同時記錄壓差計的讀數(shù)。5.降低體系與環(huán)境的壓差約3KPa～4KPa，同樣測定。直到體系與環(huán)境無壓差，測定不少于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.所測儀器的精確度是多少？估計最后氣化熱的有效數(shù)字。答：，所測儀器的精確度是0.368，最后氣化熱的有效數(shù)字3位2.正常沸點與沸騰溫度有什么不同？答：正常你沸點是把外壓為1大氣壓時的沸騰溫度定義為液體的正常沸點。而沸騰溫度是當蒸氣壓與外界壓力相等時，液體便沸騰時的溫度。因此他們是不同大氣壓下的。3.如氣壓計讀