ความดันไอและจุดเดือด

การวัดว่าความดันไอเปลี่ยนแปลงอย่างไรตามอุณหภูมิ

Gas Laws Advanced (University) 45 นาที ~$12.00

วัตถุประสงค์

วัดความดันไอของน้ำที่อุณหภูมิต่าง ๆ และตรวจสอบสมการคลอสิอุส-คลาเปย์รอน

ความเป็นมา

The vapor pressure of a liquid increases exponentially with temperature. By measuring the temperature at which water boils under different reduced pressures (or measuring vapor pressure at different temperatures), the enthalpy of vaporization can be determined from the Clausius-Clapeyron equation.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Handle vacuum apparatus carefully — implosion risk with glass
  • Hot water can cause burns
  • Use proper vacuum-rated glassware only

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles lab_coat

วัสดุ

  • Distilled water (200 mL)
  • Ice (500 g)
    For cold water bath

อุปกรณ์

Round-bottom flask (500 mL) Vacuum pump or syringe Pressure gauge or manometer Thermometer Hot plate Rubber tubing Graph paper

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Set up the flask with water, thermometer, and pressure gauge. Connect to the vacuum pump.

5 นาที Use vacuum-rated glassware only
2

Heat the water to 80°C. Record the temperature and vapor pressure.

5 นาที
3

Reduce pressure with the vacuum pump. Note the temperature at which boiling begins.

5 นาที
4

Record at least 8 temperature-pressure data points from 40°C to 100°C.

15 นาที
5

Plot ln(P) vs 1/T(K). The slope = -ΔHvap/R.

10 นาที
6

Calculate ΔHvap from the slope. Compare with the literature value of 40.7 kJ/mol.

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

The ln(P) vs 1/T plot should be linear with a negative slope. The calculated ΔHvap should be approximately 40-44 kJ/mol, close to the accepted value of 40.7 kJ/mol for water.

การทำความสะอาด

Release vacuum slowly. Turn off heater. Drain water and dry apparatus.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Gas Laws
ระดับความยาก
Advanced (University)
ระยะเวลา
45 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$12.00
ขั้นตอน
6
วัสดุ
2

การทดลองเพิ่มเติม

กฎของชาร์ลส์กับบอลลูน 30 min การเก็บก๊าซไฮโดรเจน 35 min การตรวจสอบกฎของบอยล์ 40 min การทดสอบ CO₂ และน้ำปูนใส 20 min การเปรียบเทียบอัตราการแพร่ (กฎของเกรแฮม) 30 min นักดำน้ำคาร์ทีเซียน 15 min ปริมาตรโมลาร์ของก๊าซที่ STP 35 min สโตอิชิโอเมทรีของก๊าซด้วยแมกนีเซียม 40 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of ความดันไอและจุดเดือด?
วัดความดันไอของน้ำที่อุณหภูมิต่าง ๆ และตรวจสอบสมการคลอสิอุส-คลาเปย์รอน
How difficult is ความดันไอและจุดเดือด?
This experiment is rated as Advanced (University). It takes approximately 45 minutes to complete.
What safety precautions are needed for ความดันไอและจุดเดือด?
Key safety precautions include: Handle vacuum apparatus carefully — implosion risk with glass; Hot water can cause burns; Use proper vacuum-rated glassware only.
What materials are needed for ความดันไอและจุดเดือด?
The main materials required are: Distilled water, Ice.
What results should I expect from ความดันไอและจุดเดือด?
The ln(P) vs 1/T plot should be linear with a negative slope. The calculated ΔHvap should be approximately 40-44 kJ/mol, close to the accepted value of 40.7 kJ/mol for water.