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《物化实验c教学资料》蒸气压的测定3

'《物化实验c教学资料》蒸气压的测定3'
液体饱和蒸气压的测定姓名:李晓璇学号:2012012416班级:生23同组实验者姓名:崔有辰实验日期:2013.10.10提交报告日期:2013.10.14指导老师姓名:苏晓军1引言1.1实验目的(1) 运用克劳修斯?克拉贝龙方程,求出所测范围内的平均摩尔汽化焙及正常沸点。(2) 练习并熟悉测压装置,掌握测定纯液体饱和蒸气压的方法。1.2实验原理⑴(1) 首先明确儿个概念。远离临界温度较远的一定温度下,纯液体与其蒸气平衡时的蒸气压称 该温度下液体饱和蒸气压。蒸气压等于外压时,液体沸腾,此吋温度为沸点。外压为101.325kPa 时的沸点为正常沸点。蒸发lmol液体吸收的热量称该温度下液体的摩尔汽化热。除温度外,大 部分数字与单位之间有空格(2) 气体的饱和蒸气压与温度之间满足克劳修斯?克拉伯龙方程: 迴?1 =如伞,将△ /儿dT RT2视为常数并对上式积分得[ 上也+ b,将inp对1/T作图,图线斜率即为亠肌,令RT Rp=101325从图上可读出正常沸点。2实验操作2.1实验药品、仪器型号及测试装置示意图⑵实验药品:乙醇(分析纯)实验仪器:等压管1支,稳压瓶1支,负压瓶1个,恒温槽1套,真空泵1台,压力计1台,数显温度计实验装置示意图如下:6.沖助温度计7.稳压瓶8.负压瓶9. F廉符接氏空泵注明图片来源图1:溶解热测定实验装置图2.2实验条件(实验温度、湿度.压力等)实验温度:19&C 实验湿度:45.8% 实验压力:101.9kPa2.3实验操作步骤及方法要点(1) 关闭H旋塞,打开I、F、G旋塞,抽气至压力在25?30kPa时关闭旋塞G、F。观察压力计 示数不变说明装置不漏气。将安全瓶通大气,关闭真空泵。(2) 打开搅拌器至第三档开始搅拌,打开调压器加热,电压160?200V。(3) 水温超过50°C之后管内液体沸腾。沸腾(3?4个气泡每秒)3?5min排气,保持恒温槽温度 50 °C附近。(4) 排气后,缓慢打开旋塞II,使体系升压到接近蒸气压,调节调压器至BC (数字与字母不能 使用宋体)液面相对不变,最后将其基本调平,稳定30s之后迅速记录温度t和压力p的读数。(5) 继续调节加热器电压,加热过程屮注意适当调节活塞H防止液体暴沸,在50?65°C范I韦I内每 隔1?2°C记录一个数据点,共记录8?10组数据,再在65?75°C范围内记录2?3个数据点。(6) 实验完后,将系统与大气相通,关闭调压器,整理实验台,处理数据。3结果与讨论3.1原始实验数据I实验原始数据记录如下:使用规范的三线表格式表1:原始数据记录实验 疗;号1234567891011121314t/°C52.53.54.255.56.57.5&59.61.63.65.68.72.74.171621327436279514425061287P/kPa32.34.36.037.39.42.44.46.50.54.59.66.79.8&6133586910308520742035306813?2计算的数据、结果对收集的数据进行分析得:表2: lnP> 1/t记录表实验1234567891011121314d/t)/0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0(l/d0300300300300300300300300290290290290280287464554634251404887155319673InP/Pa10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.11.11.11.392444493542594646694748821904986105278394由表2做散点图,取较准的七个点做线性拟合可得出下图: y =-5079X +26.009 R2 = 0.998710.7210.6710.6210.5710.5210.4710.4210.370.0030050.003013).003023D.0030350.00304 50.0030550.0030650.0030750.003085图2: lnp-1/t拟合曲线由图可知,直线斜率色也如二5079,则4vap/7m=-Rm=42.23kJ/moloR根据所得直线方程,将y=101325代入可得x=350.69K,即Tb=350.69K根据文献,平均摩尔蒸发焰和温度的理论值分别是:△\,apHm=42.6kJ/mol Tb=351.54Kl3J 则△vapHm 的绝对误差为 42.23-42.6=-0.37 相对误差为(42.23-42.6) /42.6二0.87% 口 的绝対误差为 350.69-351.54=-0.85 相对误差为(350.69-351.54) /351.54=-0.24% 综上,可得下表:表3实验结果及相对误差表项H△vapHm/ (kJ/mol)Tb/K实验数据42.23350.69理论值42.6351.54绝对误差-0.37-0.85相对误差0.87%0.24%3.3讨论分析从实验过程來看:在排气过程中,温度本应稳定在50°C左右,然而我们组实验的初始气压较高,接近30kPa,且最初电 压加的过高,使温度上升过快,加上我们最初将搅拌器调至2档使得搅拌不充分,加热不甚均匀,最 终只能从52°C左右开始测定。由于50?65°C范围内测定较准确,故我们能取的较为准确的温度范围较 小,容易造成实验误差。我们为了弥补这种状况,在实验过稈中降低了加热速度,每隔1?1.5°C就测 定一个数据点,最终测定了 14组数据,在数据处理时通过舍弃偏离度较大的数据减小了误差。在温度超过65°C后,液体沸腾较剧烈,实验滞后效应也愈发明显。虽然没有出现倒吸现象,但是想要 调节BC液而平衡十分困难,压力计示数变动的也很厉害,读岀的数据不甚准确,在最后处理数据时 这些数据点基本都被舍弃。在实验过程中,温度计、压力计的進确度都很有限。尤其是压力计的示数在活塞H、G全部关闭的情 况下波动范围还能达到0.7?1左右。由于我们测定的各
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