Clausius-Clapeyron-Gleichung

Denken Sie daran, dass der Dampfdruck einer Flüssigkeit mit steigender Temperatur zunimmt. Diese Abhängigkeit ist jedoch nicht linear.

Zur Veranschaulichung: Der Dampfdruck von Wasser bei 50 °C beträgt 0,122 atm, während er bei 100 °C 1 atm beträgt. Der Dampfdruck krümmt sich mit steigender Temperatur stark nach oben, was zu einer exponentiellen Kurve führt.

Im Vergleich dazu erhält man, wenn man den natürlichen Logarithmus des Dampfdrucks gegen die reziproke Temperatur aufträgt, eine gerade Linie, deren Gleichung als Clausius-Clapeyron-Gleichung bezeichnet wird.

Hier ist R die ideale Gaskonstante; c, eine konstante Eigenschaft der Flüssigkeit, ist der y-Achsenabschnitt; und die Steigung der Geraden ist gleich dem Minus der molaren Verdampfungswärme über der Gaskonstante.

Die Gleichung ermöglicht die Berechnung der molaren Verdampfungswärme aus den experimentellen Messungen von Gleichgewichtsdampfdrücken und -temperaturen.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass der natürliche Logarithmus des Ethanoldampfdrucks, aufgetragen als Funktion der reziproken Temperatur, eine gerade Linie mit der Steigung von minus 4638 Kelvin ergibt.

Die Gleichung für die Steigung der Geraden ergibt zusammen mit