87003 skan052

Sir. 3

r

Ćwiczenie nr 3

uwzględniając równanie (1), dla równowagi ciecz- para nasycona można napisać: V_cieczdp ■ S_cjec_ZdT — Vp_aradp - Spara^T    (9)

gdzie: V_ciecz >Vpara " objętość 1 mola cieczy i 1 mola pary,

^Jciecz ’Sp_ara

entropia 1 mola cieczy i 1 mola pary.

Przekształcenie równania (9) daje:

dp _ Spąrą S_cj_ecz d f Vpara ^- ^ciecz

(10)

uwzględniając, że:

Spara ^ciecz^:

T    (11)

gdzie: Q - jest ciepłem przemiany, czyli ciepłem parowania 1 mola otrzymamy:

dp

dT

T(Vpara Ysiecz

)

(12)

Otrzymaliśmy zależność między prężnością pary nasyconej (p), a temperatura

i ciepłem parowania Q znaną jako równanie Clausiusa-Clapeyrona. W obszarze

temperatur oddalonych od temperatury krytycznej i ciśnienia oddalonego od krytycznego

we wzorze (12) objętość V_ciecz można pominąć jako wielkość małą w stosunku

do objętości V_para, a do objętości pary zastosować równanie gazów doskonałych.

Po wstawieniu do równania (12) zamiast objętości pary:

RT

*para

(13)

gdzie: R - stała gazowa.

otrzymujemy inną postać równania Clausiusa-Clapeyrona:

lub

d_P _ Q k._u dlnp _ Q

pdT RT²    dT RT^Z    (14)

Przy założeniu, że ciepło parowania w wąskim przedziale temperatur nie zależy od temperatury, po scałkowaniu (14) otrzymamy:

_ Q
RT	(15)
Q
2303RT	(16)

Po zmianie na logarytm dziesiętny:

lgp =

Z ostatniej zależności wynika, że wykreślenie logaiytmu ciśnienia pary nasyconej w funkcji odwrotności temperatury powinno dać prostą o współczynniku kierunkowym -Q/(2,303*R).

LA BO RA TORIUM CHEMII FIZYCZNEJ