Clausius–Clapeyron Hesaplama

Başka bir sıcaklıkta buhar basıncını bulun.

Nasıl hesaplanır?

T1 sıcaklığındaki referans buhar basıncı P1, molar buharlaşma entalpisi ΔH (kJ/mol) ve hedef sıcaklık T2 girilir. Her iki sıcaklık da °C olarak yazılır; araç kelvine çevirmek için 273,15 ekler. Sonra ln(P2 ÷ P1) = −(ΔH × 1000 ÷ R) × (1/T2 − 1/T1) işlemini R = 8,314462618 J/(mol·K) ile yapar ve P2 = P1 × eln(P2/P1) değerini P2/P1 oranıyla birlikte dört ondalıkla verir. P2, P1 için kullandığınız basınç biriminde çıkar. P1 pozitif olmalı, sıcaklıklar mutlak sıfırın üzerinde olmalıdır. Denklem ΔH'yi sabit ve buharı ideal gaz sayar; bu yüzden geniş sıcaklık aralıklarında sapan bir tahmindir.

Örnek hesaplama

Su 100 °C'de kaynar ve buhar basıncı 101,325 kPa'dır. Buharlaşma entalpisi yaklaşık 40,66 kJ/mol'dür. 80 °C'deki basınç nedir? T1 = 373,15 K ve T2 = 353,15 K. 1/353,15 − 1/373,15 farkı yaklaşık 0,00015178'dir. Sonra −40.660 ÷ 8,3145 × 0,00015178 yaklaşık −0,7422 eder. Oran e−0,7422, yaklaşık 0,4761'dir ve P2 = 101,325 × 0,4761 ile 48,2374 kPa bulunur; oran 0,4761'dir.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Sıcaklıkları kelvin girmek. İki alan da °C ister; 100 yerine 373 yazmak çok yanlış sonuç verir.
  • Entalpiyi J/mol ya da kcal/mol girmek. Alan kJ/mol ister; 40660 yazarsanız değer bin kat büyük okunur.
  • Basınç birimlerini karıştırmak. P2, P1 ile aynı birimde çıkar; referansı mmHg girerseniz sonuç kPa değil mmHg olur.
  • Sonucu referans noktasından çok uzakta kullanmak. Sabit ΔH bir yaklaşımdır; büyük aralıklarda ölçülmüş veri ya da Antoine denklemi kullanın.
  • Oranı yüzde sanmak. 0,4761, P2'nin P1'in yaklaşık %47,6'sı olduğu anlamına gelir, %0,48 değil.

Bu hesaplama hakkında

Bu hesaplayıcı, bilinen bir referans noktasından yeni bir sıcaklıkta bir maddenin buhar basıncını bulmak için Clausius–Clapeyron denklemini uygular: ln(P2/P1) = −(ΔHvap/R)·(1/T2 − 1/T1), burada ΔHvap buharlaşmanın molar entalpisi, R ise gaz sabitidir. Bu denklem, bir sıvının faz sınırı boyunca buhar basıncının sıcaklıkla neden keskin biçimde arttığını açıklar.

Kimya öğrencileri ve kimya/proses mühendisleri, standart olmayan basınçlarda (rakım düzeltmeleri ya da vakum distilasyonu gibi) kaynama noktalarını tahmin etmek ve bir referans tablosundan ya da Antoine denklemi kaynağından buhar basıncı verilerini yorumlamak için bunu kullanır. Bilinen bir sıcaklık/basınç çiftini, buharlaşma entalpisini ve hedef sıcaklığı girerek yeni buhar basıncını bulun.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar (0)

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar