การทดลองที่ 5 ปฏิบัติการเคมีทั่วไป I การทดลองเคมีแบบย่อส่วน การทดลองที่ 5 ความดันไอและความร้อนแฝงของการเกิดไอ ( Vapor pressure and Heat of Vaporization ) *

If you have a glass of a cool drink, well supplied with ice, you can expect its temperature to drop until it is close to 0ºC. You also can expect (and can easily check with a thermometer) that it will remain cold, regardless of the outside temperature, as long as there remains some unmelted ice in the drink. Only after all the ice has melted will the temperature of the drink begin to rise. Why is this? Ice to water: 80 Cal g-1 Latent heat of fusion is the amount of heat required to convert a unit mass of solid into liquid without a change in temperature. Energy must be supplied to overcome molecular attractive forces. This energy is supplied externally, normally as heat, and does not increase the temperature. As the effects are not measurable as a temperature change, we call this heat latent heat, meaning “invisible” heat.

Liquid  Gas (Vaporization) water to water vapor: 540 Cal g-1 Latent heat of vaporization is the amount of heat required to convert a unit mass of liquid into vapor without a change in temperature. Energy must also be supplied to overcome molecular attractive forces in a liquid. As for a solid, this energy is supplied externally, normally as heat, and does not increase the temperature. As a fluid changes from liquid to vapor at its boiling point, its temperature will not rise above its boiling point.

Evaporation Evaporation - Ordinary evaporation is a surface phenomenon - some molecules have enough kinetic energy to escape. If the container is closed, an equilibrium is reached where an equal number of molecules return to the surface. The pressure of this equilibrium is called the equilibrium vapor pressure. Air inside the container for which evaporation has reached equilibrium with the surface is saturated. Equilibrium vapor pressure - the equilibrium pressure of a vapor above its liquid (or solid); that is, the pressure of the vapor resulting from evaporation of a liquid (or solid) above a sample of the liquid (or solid) in a closed container. The number of molecules leaving the solid or liquid surface is equivalent to the number of molecules condensing back onto the surface once equilibrium is reached. The number of molecules coming and going is temperature dependent for all substances. gas-liquid gas-solid http://www.vivoscuola.it/us/rsigpp3202/umidita/copie/vappre.htm#c3

Vapor Pressure Equal pressure (force per unit area) exerted initially. P1=P2=1 atm (~ 1000 mb, 760 mm Hg) P1 P2 Greater pressure (force per unit area) exerted by gas in container at later time. P1>P2 P1 P2 Equilibrium Vapor Pressure t=0 t=later 100°C At equilibrium P1-P2 = 1013 mb (760 mm Hg) - the equilibrium vapor pressure for water at 100°C. - The pressure inside the closed container is 2x the atmospheric pressure at this point! Adopted from http://wine1.sb.fsu.edu/chm1045/notes/Forces/Vapor/Forces05.htm

** How can you calculate P ? Clasius-Clapeyron Equation Log(Pwater) 1/T ** How can you calculate P ? ** T is easy to measure Slope = - ∆Hvap 2.303R

การทดลอง ใส่น้ำกลั่นประมาณ 200 ml ในบีกเกอร์ขนาด 250 ml เทอร์มอมิเตอร์ อากาศ ใส่น้ำกลั่นประมาณ 200 ml ในบีกเกอร์ขนาด 250 ml พยายามให้มีอากาศในหลอดประมาณ 1.5 ml ต้มน้ำให้ที่อุณหภูมิ 50 (ใช้แท่งแก้วคนให้อุณหภูมิสม่ำเสมอ) วันปริมาตรอากาศในหลอด จากนั้นเพิ่มอุณหภูมิทีละ 5 องศา จนกระทั่ง 80 ๐C และวัดปริมาตรในหลอด บันทึกผล ( 7 exps.) อย่าทำการคนแรงเพื่อป้องกันไม่ให้อากาศเข้าไปในหลอด

ค่อย ๆ ใส่น้ำแข็ง ลงไปเพื่อให้อุณหภูมิต่ำกว่า 5 ๐C คำนวณโมลของอากาศ เทอร์มอมิเตอร์ อากาศ ค่อย ๆ ใส่น้ำแข็ง ลงไปเพื่อให้อุณหภูมิต่ำกว่า 5 ๐C คำนวณโมลของอากาศ คำนวณความดันย่อย คำนวณความดันของไอน้ำ น้ำแข็ง * ค่อย ๆ ใส่น้ำแข็งเพื่อป้องกันฟองก๊าซ และถ้าน้ำล้นให้เอาดร๊อปเปอร์ดูดออก (เช่นกัน ทำอย่างระวังเพื่อป้องกันฟองก๊าซ เข้าไปในหลอดทดลอง)