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1、不同外压下液体沸点的测定,相平衡实验,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,溶液,平衡蒸馏器,气液平衡,T,x,p,y,1.气液平衡实验常用方法,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：,lnp与1/T成直线关系，直线斜率(-k)，则蒸发热为,
2、Saturated vapor pressures for:1.Tetrachloromethane;2.Fluorotrichloromethane;3.Difluorodichloromehane;4.Trifluorochloromethane;5.Tetrafluoromethane.,Othmer沸点仪,Eckert沸点仪,2.液体沸点的测定,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。,3.系统压力的控制,4.温度测量,t=t观+t示+t露,5.压力测量,差压计显示的数值(负数),系统压力,patmosphere为大气压力，由
3、气压计测量,气压计读数校正,p=pt-t-,温度校正：,重力加速度及气压计 本身的误差校正：,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,（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、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
4、。,（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p。,（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p。,（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。,（5）重复步骤（4），共测定6组t、t环和p。,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。,3、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算实验温度范围内水的平均摩尔气化热。,原始数据记录,Pt(读)=kPa，t室=oC，D=0.01 kPa,数据处理,计算示例：以第二或第三组为例,pt=101.00 kPa，t室=10.0 oC，D=0.01 kPa,lnp=4.094,End,
