姓名班級實驗日期 2023年9月28日
學號交報告日期2023年10月12日
1.學習和掌握用靜態法測定液體在不同溫度下的飽和蒸汽壓。
2.加深對克拉佩龍-克勞修斯方程的認識和理解。
二、實驗原理
在溫度t下的真空密閉容器中，當液體分子從表面蒸發逃逸和蒸汽分子向液面凝結的速度相等時，我們就認為液體和它的蒸汽處於動態平衡。此時液面上的蒸汽壓力就是液體在溫度t時的飽和蒸氣壓。蒸發1mol液體所吸收的熱量稱為該溫度下液體的摩爾氣化熱。
液體的蒸氣壓隨溫度而變化，溫度公升高時，蒸氣壓增大；溫度降低時，蒸氣壓降低，這主要與分子的動能有關。當蒸氣壓等於外界壓力時，液體便沸騰，此時的溫度稱為沸點，外壓不同時，液體沸點也不同。當外壓為101.
325kpa時，液體的沸點稱為該液體的正常沸點。
液體的飽和蒸氣壓與溫度的關係用克勞修斯-克拉貝龍方程式表示：
1) 式中，r為摩爾氣體常數；t為熱力學溫度；δvaphm為在溫度t時純液體的摩爾氣化熱。
假定δvaphm與溫度無關，或因溫度範圍較小，δvaphm可以近似作為常數，積分上式，得：
2) 其中c為積分常數。由此式可以看出，以lnp對1/t作圖，應為一直線，直線的斜率為，由斜率可求算液體的δvaphm。
測定液體飽和蒸氣壓的方法有如下三類：
1) 靜態法：在某一溫度下，直接測量飽和蒸汽壓。此法一般適用於蒸汽壓比較大的液體。
2) 動態法：在不同外界壓力下，測其沸點。此法一般適用於沸點較低的液體。
3) 飽和氣流法：使乾燥的惰性氣體以較慢的速度通過被測物質，使其為被測物體所飽和，然後測定通過惰性氣體中被測物質蒸汽的含量，根據測定結果，並借助分壓計定律就可以計算出被測物質在實驗溫度下的飽和蒸汽壓。此法適用於蒸汽壓較小的物質。
本次試驗採用靜態法測定乙醇的飽和蒸汽壓。
三、儀器與試劑
液體飽和蒸汽壓的測定裝置、福廷式大氣壓力計、真空幫浦、數字壓差計、溫度計、電熱水壺、無水乙醇。
四、實驗步驟：
1、讀取實驗室的大氣壓力
2、安裝儀器等待測液體（本實驗是無水乙醇）裝入平衡管，a球內約佔4/5體積，此時u型管內不能有液體。再按照圖一安裝好儀器。
3、抽真空、系統檢漏將進氣閥、閥2開啟，閥1關閉。抽氣減壓至壓力計顯示壓差為-80kpa時關閉進氣閥和閥2，如壓力計示數能在3-5min內維持不變，則系統不漏氣。
4、排除ab彎管空間內的空氣和形成液封開啟閥1，恆溫槽溫度調至比次大氣壓下待測液沸點高3-5℃，如此沸騰3-5min，停止加熱，關閉閥1
5.乙醇飽和蒸汽壓的測定當b、c兩管的液面到達同一水平面時，立即記錄此時的溫度和壓力，並開啟閥2，使測量系統的壓力減小5-7kpa，液體將重新沸騰，又有氣泡從平衡管冒出，關閉閥2，繼續降低水溫。當溫度降到一定程度時，b,c液面又處於同一水平面，立即讀取水溫和壓力計的讀數。
重複上述操作，每次使溫度公升高3℃，測6組資料。
實驗結束後，將熱水浴移開，並慢慢開啟直通活塞，讓空氣徐徐進入。使等壓管恢復到常溫，然後關閉冷凝水停止冷卻。請勿隨便關停抽氣幫浦，以免影響使用同乙個真空幫浦的他人做實驗。
五、資料處理：
(1) 資料記錄
被測液體： 乙醇室溫： 27.2大氣壓：97.30kpa
被測液體： 環己烷室溫： 27.2大氣壓：97.3kpa
(2)以lnp對1/t作圖，求出直線的斜率，並由斜率算出此溫度範圍內液體的平均摩爾汽化熱△vaphm 。
乙醇：δvaphm = ﹣k r = 35.90kj/mol
環己烷：δvaphm = ﹣k r = 31.30 kj/mol
六、注意事項:
1) 在實驗開始前,應先往冷凝管通入冷水,否則實驗過程中乙醇會從c管液面蒸發。
2) 實驗裝置系統要防止漏氣。
3) 在實驗過程中,應不斷攪拌燒杯中的熱水,使等壓管各處的溫度一致。
4) 實驗過程中,等壓管需全部浸入熱水中。
5) 抽氣操作既要迅速，也要平穩。
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