266 [1024x768]

UKŁADY JEDNOSKŁADNIKOWE 275

W przypadku przemiany fazowej ciecz—para AK„ - V_%- V_c gdzie V_t — objętość mola gazu, aK_t — objętość mola cieczy. Wziąwszy pod uwagę, żc V_% %> V_e można założyć, że AK_P = V_%. Jeżeli ponadto przyjmiemy, żc para zachowuje się jak gaz doskonały, równanie Clausiusa-Clapeyrona przyjmie postać:

(4.9)

dlnp _ A//_w d T ~ RT²

która przypomina równanie izobary van’t Hoffa. A//_w oznacza tu ciepło parowania.

Równanie powyższe pozwala obliczać prężność pary nad cieczą dla dowolnej temperatury, jeżeli znamy prężność choćby dla jednej temperatury, oraz A//_w = f(7). Ciepło przemiany fazowej AH_w zmienia się nieznacznie z temperaturą i w praktycznych rozważaniach może być przyjęte za stałe, niezależne od temperatury. Całkowanie równania (4.9) prowadzi do postaci

- -fconst

(4.10)

Wykreślając zależność logp w funkcji IfT otrzymujemy linię prostą, której langens kąta nachylenia równy jest -A///2,303- R. Równanie (4.10) stanowi więc podstawę do wyznaczania cicpcł parowania. Całkując równanie (4.9) w granicach temperatur od 7”, do T₂ otrzymujemy

In

Pz

Pi

A#, / J r \ r,

(4.11)

Przykład 1

Pod jakim ciśnieniem będzie wrzeć woda w temp. 97'C, jeżeli ciepło parowania wody wynosi 538,9 cal/g? Ponieważ woda wrze pod ciśnieniem I atm (760 mm Hg) w temp. 373 K, zgodnie z równaniem (4.11)

760 _ 538,9 • 18 /I 1 \

^,0g 77 ⁼ 2.303 -1^98 \ 370 “ T73 /

stąd p_x = 683,5 mm Hg.

Przykład 2

Ciśnienie pary nasyconej eteru etylowego w temp. 0°C wynosi 185 mm Hg. Średnic ciepło parowania w zakresie temperatur od 0 do 33°C wynosi 92,5 cal/g. Obliczyć ciśnienie pary nasyconej eteru w temp. 33^CC.

Wychodząc ze wzoru (4.11) otrzymujemy

,0,-Ł ._**» (J___i_\

185    2,303 -1.98 \ 273    306/

18*