沸点与外界气压的关系.doc

沸点与外界气压的关系沸点与外压强有关，这是由于沸腾时的饱和汽压等于外压强，而饱和汽压又随温度变化而升降。因此，沸点随着外压强的增大而升高，随着外压强的减小而降低。水的沸点和外压强关系如图(a)、图(b)所示。可知，虽然在大范围内沸点随压强变化是非线性的，但在atm附近区域，沸点与压强变化却可看作是线性关系。方法一器材锥形烧瓶(250ml)，铁架台（连夹持附件），热水，酒精灯，石棉网，医用注射器(100ml)，细橡皮管（或软塑料管），橡皮塞，短玻璃管等。操作(1)用酒精灯对锥形烧瓶中的水（为了节省演示时间，可用热水）加热至沸腾。(2)移去酒精灯，锥形烧瓶中的水停止沸腾。(3)将接橡皮管的橡皮塞盖紧烧瓶口。用医用注射器通过橡皮管向烧瓶内抽气以降低瓶内水面上方的气压，即可看到锥形烧瓶中的水重又剧烈地沸腾起来（如图）。由此说明，压强减小时，水的沸点会降低。注意(1)实验中应使锥形烧瓶内水面上方的气压有适当的变化范围。为此需选用容量较大的医用注射器。同时灌入的水也要适当多一些，使瓶中水面上方空气的体积较小。(2)所用橡皮管的管壁不能太薄和过软，否则抽气时管子容易发生缩瘪而影响实验效果。(3)橡皮管和瓶塞等连接处不能漏气。必要时可用橡皮泥或石蜡等填封。方法二器材 烧瓶，橡皮塞，橡皮管，螺旋夹，尖嘴玻璃管，大、小烧杯各一只，铁架台（连支持附件），铁圈，石棉网，酒精灯，热水和染红的冷水等。操作(1)在烧瓶内注入半瓶热水，放在酒精灯上加热，使水沸腾（如图a）。(2)待烧瓶内水沸腾几分钟后，将带尖嘴玻璃管的橡皮塞紧紧塞住烧瓶口，（玻璃管的尖嘴段朝瓶内）等有水蒸气从橡皮管喷出后拧紧螺旋夹，移去酒精灯。当水停止沸腾时，将烧瓶浸没在大烧杯的冷水中，如图(b)所示。烧瓶中热水立即重新沸腾起来。(3)把烧瓶倒置，橡皮管放入烧杯中红色水中。松开螺旋夹，烧中会有一股红色喷泉出现，如图(c)。说明瓶内气压比外界气压低。注意(1)所有连接处不能漏气，以免影响实验效果。(2)对水加热后，让水沸腾的时间不能过短，等有大量水蒸气从橡皮管喷出后才能停止加热。这样，可使烧瓶内的水蒸气把空气尽量排出以延长喷泉时间。(3)用水浸法冷却，冷却效果更好。待水沸腾后，应立即移去烧杯，以免影响观察。方法三器材 水银气压计，手摇抽气机，方座支架，温度计，双孔橡胶塞，具支试管，烧杯，温水，乙醚等。操作(1)往具支试管内注入一些乙醚，先不将橡胶塞塞紧，把试管放入盛有温水的烧杯中。观察乙醚在大气压下沸腾，并记下这时的温度，即乙醚的沸点（在标准大气压下约为35）(2)取走烧杯，乙醚停止沸腾。将有关器件按图所示组装好，塞紧橡胶塞。迅速摇动抽气机，则压强计显示出试管内压强下降，当试管内气压下降到一定值后乙醚又沸腾起来。从温度计示数知沸腾温度降低了（乙醚在44chHg时沸腾温度为20）(3)拔开具支试管与抽气机相连的橡皮管，使空气重新进入具支试管，气压增大，乙醚停止沸腾。说明 在不同温度下乙醚、酒精的饱和汽压见下表。单位 mmg由上表中数据可知，若不用乙醚，适当改变操作方法后，亦可用酒精演示。为便于用酒精演示，可将盛有酒精试管浸入热水中观察在大气压下沸腾并测沸点；然后将该试管浸在4060温水中抽气使试管内气压降低亦可使酒精再沸腾。方法四器材 平底或圆底烧瓶，500ml（或盐水瓶），橡皮塞（上有三孔），短玻璃管，温度计，T形玻璃管，小气球，两用气筒，橡皮管，铁架台（连夹持附件），弹簧夹子，酒精灯，石棉网，热水等。操作(1)向烧瓶内注入约四分之三瓶的热水，在瓶口的橡皮塞中插入玻璃管，温度计和T形管，把小气球扎在玻璃管上端。夹子松开，使瓶内空气与外界大气连通，用酒精灯加热至水沸腾。(2)移去酒精灯，待水停止沸腾后盖紧橡皮塞。用夹子夹住橡皮管，用两用气筒向瓶外抽气。随着瓶内压强不断减小，可看到气球发生缩瘪的同时，水又沸腾起来，从温度计上也可以看出水温低于100，说明压强减小，水的沸点就降低。(3)放开夹子，加热使水沸腾，不移去酒精灯，迅速用夹子夹住，利用两用气筒向瓶内打气，以增大压强。可看到气球会胀大，而水即停止沸腾。同时从温度计上可看出，水温即使到达100，水仍然不沸腾。注意(1)在瓶塞、小气球和橡皮管等的连接处必须密封。所用的橡皮管管壁要厚些，以免抽气时被压扁，影响继续抽气。(2)演示前应检查两用气筒是否漏气，实验后需对气筒内部进行干燥处理（因抽出的气体中含有水蒸气及小水滴）。(3)所用烧瓶要有足够的强度，能耐一个大气压。为防止暴沸现象产生，可在烧瓶底存放少许砂粒。(4)演示中气不能打得太多，同时瓶塞宜用胶带或