Sisu
Kui paned vedeliku suletud ruumi, aurustuvad selle vedeliku pinnalt pärit molekulid, kuni kogu ruum on auruga täidetud. Aurustuva vedeliku tekitatavat rõhku nimetatakse aururõhuks. Aururõhu tundmine konkreetsel temperatuuril on oluline, kuna aururõhk määrab vedelike keemistemperatuuri ja on seotud tuleohtliku gaasi põlemisajaga. Kui teie asukohas oleva vedeliku aur on teie tervisele ohtlik, aitab aururõhk teil kindlaks teha, kui palju sellest vedelikust saab kindla aja jooksul gaasi ja seega, kas õhk on ohtlik hingata. Puhta vedeliku aururõhu hindamiseks kasutatud kaks võrrandit on Clausius-Clapeyroni võrrand ja Antoine'i võrrand.
Clausius-Clapeyroni võrrand
Mõõtke vedeliku temperatuuri termomeetri või termopaari abil. Selles näites vaadake hästi benseeni, tavalist kemikaali, mida kasutatakse mitme plasti valmistamiseks. Kasutage hästi benseeni temperatuuril 40 kraadi Celsiuse järgi ehk 313,15 Kelvinit.
Andmetabelis leiate vedeliku aurustumise varjatud kuumuse. See on energiakogus, mis kulub vedelikust gaasini jõudmiseks kindlal temperatuuril. Sellel temperatuuril on benseeni aurustumise varjatud kuumus 35 030 džauli mooli kohta.
Andmetabelis või eraldi katsetest, mis mõõdavad aururõhku erinevatel temperatuuridel, leiate oma vedeliku Clausius-Clapeyroni konstandi. See on lihtsalt integratsioonikonstant, mis tuleneb valemi arvutamiseks kasutatud arvutuse tegemisest, ja see on iga vedeliku jaoks ainulaadne. Aururõhu konstantidele viidatakse sageli rõhule, mida mõõdetakse elavhõbeda millimeetrites või Hg millimeetrites. Benseeni aururõhu konstant Hg millimeetrites on 18,69.
Aururõhu loomuliku logi arvutamiseks kasutage Clausius-Clapeyroni võrrandit. Clausius-Clapeyroni võrrand ütleb, et aururõhu loomulik log on võrdne -1-ga, mis on korrutatud aurustumissoojusega, jagatud Ideaalse gaasi konstandiga, jagatud vedeliku temperatuuriga, millele lisandub vedeliku ainulaadne konstant.) Selle näite korral benseeniga temperatuuril 313,15 Kelvini on aururõhu loomulik log korrutatud -1-ga 35,030, jagatud 8,314-ga, jagatud 313,15-ga, pluss 18,69, mis võrdub 5,235.
Arvutage benseeni aururõhk 40 kraadi Celsiuse järgi, hinnates eksponentsiaalse funktsiooni väärtusel 5,235, mis on 187,8 mm Hg või 25,03 kilopaskalit.
Antoine'i võrrand
Andmetabelis leidke bensiini Antoine'i konstandid temperatuuril 40 kraadi Celsiuse järgi. Need konstandid on ka iga vedeliku jaoks ainulaadsed ja nende arvutamiseks kasutatakse mittelineaarset regressioonitehnikat paljude erinevate katsete tulemuste põhjal, millega mõõdetakse aururõhku erinevatel temperatuuridel. Need konstandid, millele on bensiini suhtes viidatud Hg mm-le, on 6,90565, 1211,033 ja 220,790.
Aururõhu 10 logi arvutamiseks kasutage Antione'i võrrandit. Antoine'i võrrand, kasutades kolme vedelikule omast konstanti, ütleb, et aururõhu baaslogaritm 10 võrdub esimese konstandiga, millest lahutatakse teise konstandi kogus, mis on jagatud temperatuuri ja kolmanda konstandi summaga. Benseeni puhul on see 6,90565 miinus 1211,033 jagatud 40 ja 220,790 summaga, mis võrdub 2,226.
Aururõhu arvutamiseks suurendage väärtust 10 võimsuseni 2.262, mis võrdub 182,8 mm Hg või 24,37 kilopaskaliga.