實(shí)驗(yàn)三 液體的飽和蒸汽壓的測(cè)定
　
實(shí)驗(yàn)者:史煒 湯菲菲 實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2000.4.19
氣 溫:24.0℃ 大氣壓：101.7KPa
目的要求
明確純液體飽和蒸氣壓的定義和氣液兩相平衡的概念，深入了解純液體飽和蒸氣壓和溫度的關(guān)系棗克勞修斯-克拉貝龍方程式。 用等壓計(jì)測(cè)定不同溫度下苯的飽和蒸氣壓。初步掌握真空實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 學(xué)會(huì)用圖解法求被測(cè)液體在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)的平均摩爾氣化熱與正常沸點(diǎn)。
儀器與試劑
　
　 蒸氣壓力測(cè)定儀、旋片式真空泵、精密溫度計(jì)、玻璃恒溫水浴
一套、苯
實(shí)驗(yàn)步驟
準(zhǔn)備工作。接通冷卻水。認(rèn)識(shí)系統(tǒng)中各旋塞的作用。開啟進(jìn) 氣旋塞使系統(tǒng)與大氣相通。 讀取大氣壓力p0。以后每半小時(shí)讀一次。 系統(tǒng)檢漏。開啟真空泵，2分鐘后開啟抽氣旋塞，關(guān)閉進(jìn)氣旋塞，使系統(tǒng)減壓至汞柱差約為500毫米，關(guān)閉抽氣旋塞。系統(tǒng)若在5分鐘之內(nèi)汞柱差不變，則說明系統(tǒng)不漏氣。 插上加熱器、控制器、攪拌器的電源，開動(dòng)攪拌器，打開控制器電源開關(guān)，調(diào)節(jié)溫度控制旋鈕至52℃ ，使水浴升溫。 水浴溫度升至52℃后，精確讀取水浴溫度。緩慢旋轉(zhuǎn)進(jìn)氣旋塞，使平衡管中bc二液面等高，讀取U形壓差計(jì)左右兩汞柱的高度。 分別測(cè)定52、56、60、65、70、73、76℃液體的飽和蒸汽壓。 系統(tǒng)通大氣，測(cè)定液體在當(dāng)?shù)卮髿鈮合碌姆悬c(diǎn)。 實(shí)驗(yàn)完畢， 斷開電源、水源。
數(shù)據(jù)記錄
室溫: 　24.0　　　 ℃
大氣壓p0: 101.7　　、101.7　　 kPa
　
　
數(shù)據(jù)處理
　
　
　
　
p*-t圖

　
lnp*–(1/t)圖

趨勢(shì)圖

上圖，黃線為lnp*–(1/t)曲線的趨勢(shì)線，是一條直線，其方程為
lnp*=?/FONT>128.83(1/t)+13.132
由上圖得：斜率k=?/FONT>128.83
所以 ΔvHm= –k*R=128.83*8.314=1071J/mol=1.07KJ/mol
當(dāng)p*等于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，即p*=101325Pa時(shí)，苯的正常沸點(diǎn)為
t=128.83/(13.132–ln101325)=80.2℃
而苯的沸點(diǎn)的文獻(xiàn)值為80.1℃
實(shí)驗(yàn)時(shí)大氣壓為101.7Kpa，苯的沸點(diǎn)為
t=128.83/(13.132–ln101700)=80.4℃
而實(shí)驗(yàn)測(cè)得的沸點(diǎn)為80.50℃。
實(shí)驗(yàn)思考題
一、壓力和溫度的測(cè)量都有隨機(jī)誤差，試導(dǎo)出ΔvHm的誤差傳遞表達(dá)式。
答：p*=p大氣–(p左–p右)
因?yàn)閘np*=(–ΔvHm)/RT+c (c為積分常數(shù))
所以ΔvHm=RT*(c–lnp*)
ln(ΔvHm)=lnR+lnT+ln(c–lnp*)
d ln(ΔvHm)=dlnT+dln(c–lnp*)
d(ΔvHm)/ ΔvHm=dT/T+d(c–lnp*)/ (c–lnp*)
　
所以誤差傳遞公式為
Δ(ΔvHm)/ ΔvHm=ΔT/T+Δ(c–lnp*)/(c–lnp*)
　
二、用此裝置，可以很方便地研究各種液體，如苯、二氯乙烯、四氯化碳、水、正丙醇、丙酮和乙醇等，這些液體中很多是易燃的，在加熱時(shí)應(yīng)該注意什么問題？
答：應(yīng)注意遠(yuǎn)離火源，加熱時(shí)溫度不能過高，測(cè)蒸氣壓時(shí)壓力不能過低等。