题目
饱和蒸气压的测定实验采用静态法测定乙醇饱和蒸汽压,怎样根据数字式压力表的读数确定乙醇的饱和蒸汽压()A. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字式压力表的读数(为负数)B. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压C. 乙醇的饱和蒸汽压=数字式压力表的读数D. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字式压力表的读数(为正数)
饱和蒸气压的测定实验采用静态法测定乙醇饱和蒸汽压,怎样根据数字式压力表的读数确定乙醇的饱和蒸汽压()
A. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字式压力表的读数(为负数)
B. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压
C. 乙醇的饱和蒸汽压=数字式压力表的读数
D. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字式压力表的读数(为正数)
题目解答
答案
A. 乙醇的饱和蒸汽压=室温下的大气压+数字式压力表的读数(为负数)
解析
考查要点:本题主要考查对静态法测定饱和蒸气压实验原理的理解,特别是如何通过压力表读数计算乙醇的饱和蒸气压。
解题核心思路:
在静态法实验中,系统内部的总压力由大气压和乙醇蒸气的饱和蒸气压共同决定。数字式压力表的读数反映的是系统内部与外部大气压的压力差。若读数为负值,说明系统内部压力低于大气压,此时乙醇的饱和蒸气压需通过大气压与压力表读数的关系推导得出。
破题关键点:
- 明确压力表读数的物理意义(表压,即相对压力)。
- 理解实验中系统内部总压力的组成:总压力 = 大气压 + 压力表读数。
- 当压力表读数为负时,总压力实际为乙醇的饱和蒸气压。
在静态法实验中,乙醇蒸发达到动态平衡时,系统内部的总压力等于大气压与乙醇蒸气的饱和蒸气压之和。然而,数字式压力表测量的是系统内部与外部大气压的压力差(表压)。若系统内部压力低于大气压,压力表的读数为负值。
关键推导:
设:
- 大气压为 $P_{\text{atm}}$,
- 压力表读数为 $P_{\text{表}}$(负值),
- 乙醇的饱和蒸气压为 $P_{\text{sat}}$。
根据实验原理,系统内部总压力为:
$P_{\text{总}} = P_{\text{atm}} + P_{\text{表}}$
由于系统内部总压力等于乙醇的饱和蒸气压,即:
$P_{\text{sat}} = P_{\text{atm}} + P_{\text{表}}$
因此,乙醇的饱和蒸气压等于室温下的大气压与压力表读数(负值)之和,对应选项 A。