RESEARCH
Peer reviewed scientific video journal
Video encyclopedia of advanced research methods
Visualizing science through experiment videos
EDUCATION
Video textbooks for undergraduate courses
Visual demonstrations of key scientific experiments
BUSINESS
Video textbooks for business education
OTHERS
Interactive video based quizzes for formative assessments
Products
RESEARCH
JoVE Journal
Peer reviewed scientific video journal
JoVE Encyclopedia of Experiments
Video encyclopedia of advanced research methods
EDUCATION
JoVE Core
Video textbooks for undergraduates
JoVE Science Education
Visual demonstrations of key scientific experiments
JoVE Lab Manual
Videos of experiments for undergraduate lab courses
BUSINESS
JoVE Business
Video textbooks for business education
Solutions
Language
he_IL
Menu
Menu
Menu
Menu
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
שיווי המשקל בין נוזל לאידיו תלוי בטמפרטורת המערכת; עלייה בטמפרטורה גורמת לעלייה מקבילה בלחץ האדים של הנוזל שלו. משוואת קלאוזיוס-קלפיירון נותנת את היחס הכמותי בין לחץ האדים של החומר (P) לבין הטמפרטורה שלו (T); הוא חוזה את הקצב שבו לחץ האדים עולה ליחידת עלייה בטמפרטורה.

כאשר ΔHvap הוא האנתלפיה של האידוי לנוזל, R הוא קבוע הגז, ו-A הוא קבוע שערכו תלוי בזהות הכימית של החומר. הטמפרטורה (T) חייבת להיות בקלווין במשוואה זו. עם זאת, מכיוון שהקשר בין לחץ האדים והטמפרטורה אינו ליניארי, המשוואה מסודרת לעתים קרובות מחדש לצורה לוגריתמית כדי להניב את המשוואה הליניארית:

עבור כל נוזל, אם ידועה האנתלפיה של האידוי ולחץ האדים בטמפרטורה מסוימת, משוואת קלאוזיוס-קלפרון מאפשרת לקבוע את לחץ האדים של הנוזל בטמפרטורה שונה. לשם כך, ניתן לבטא את המשוואה הליניארית בצורה של שתי נקודות. אם בטמפרטורה T1, לחץ האדים הוא P1, ובטמפרטורה T2, לחץ האדים הוא P2, המשוואות הליניאריות המתאימות הן:

מכיוון שהקבוע, A, זהה, ניתן לארגן מחדש את שתי המשוואות הללו כדי לבודד את lnA ולאחר מכן להגדיר אותן שוות זו לזו:

שניתן לשלב ל:

טקסט זה מותאם מ Openstax, Chemistry 2e, Section 10.3: Phase Transitions.
נזכיר שלחץ האדים של נוזל עולה עם עליית בטמפרטורה. אך תלות זו אינה ליניארית. לשם המחשה, לחץ האדים של מים בטמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס עומד על 0.122 אטמוספרות, ואילו ב-100 מעלות צלזיוס על אטמוספרה אחת.
לחץ האדים עולה בחדות כלפי מעלה עם עליית הטמפרטורה, בעקומה מעריכית. לשם השוואה, כשלוגריתם של לחץ אדים טבעי מותווה מול טמפרטורה הופכית, מתקבל קו ישר, שהמשוואה שלו נקראת משוואת קלאוזיוס-קלפרון. כאן R הוא קבוע הגזים האידיאלי;c, קבוע אופייני של הנוזל הוא נקודת החיתוך עם-y;והשיפוע של הישר שווה למינוס החום המולרי של האידוי חלקי קבוע הגז.
המשוואה מאפשרת לחשב את החום המולרי של האידוי מתוך מדידות נסיוניות של לחצים וטמפרטורות אדים בשיווי משקל. לדוגמה, נניח שהלוגריתם הטבעי של לחץ אדי אתנול משורטט כפונקציה של אחד חלקי הטמפרטורה יוצר קו ישר עם שיפוע שלילי של מינוס 4, 638 קלווין. המשוואה עבור שיפוע הקו, יחד עם הערך של R, נותנים את החום המולרי של אידוי אתנול:38, 560 ג'ול למול.
אם החום המולרי של אידוי נוזל כלשהו ולחץ האדים שלו באותה טמפרטורה, ידועים, צורת שתי הנקודות של המשוואה יכולה לשמש לחישוב לחץ האדים של הנוזל בטמפרטורה אחרת. כך בדוגמה של מים, שאנתלפיית ההתאדות שלהם היא 40.7 קילוג'ול למול. אם לחץ האדים של מים ב-373 קלווין הם אטמוספרה אחת, מה יהיה לחץ האדים שלהם ב-383 מעלות קלווין?
כדי לפתור זאת, השתמשו בצורת שתי הנקודות של המשוואה והציבו את ערכי לחץ האדים, אנתלפיית האידוי, שתי הטמפרטורות וקבוע הגז כדי לגלות שלחץ האדים של מים ב-383 קלווין הוא 1.409 אטמוספרה. העלייה בלחץ האדים מ-373 קלווין ל-383 קלווין היא 0.409 אטמוספרות, מה שמעיד בבירור על כך שעלייה בלחץ האדים כפונקציה של טמפרטורה היא תהליך לא לינארי.
Related Videos
02:26
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
52.4K צפיות
03:00
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
94.9K צפיות
03:13
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
67.7K צפיות
02:34
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
49.6K צפיות
02:57
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
32.1K צפיות
02:31
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
22.1K צפיות
02:39
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
20.3K צפיות
02:34
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
38.2K צפיות
02:35
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
61.7K צפיות
02:39
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
14.3K צפיות
02:33
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
19.3K צפיות
02:44
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
26.2K צפיות
02:39
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
47.6K צפיות
02:22
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
17.1K צפיות
02:54
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
19.6K צפיות
02:42
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
16.5K צפיות
02:37
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
20.2K צפיות
02:35
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
16.8K צפיות
02:18
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
15.8K צפיות
02:18
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
25.5K צפיות
02:33
Liquids, Solids, and Intermolecular Forces
11.0K צפיות