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11.9: クラウジウス-クライペイロン方程式

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Chemistry

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Clausius-Clapeyron Equation
 

11.9: クラウジウス-クライペイロン方程式

液体とその蒸気の平衡は、系の温度に依存し、温度が上昇すると液体の蒸気圧も上昇します。クラウジウス・クラペイロン方程式は、物質の蒸気圧(P)と温度(T)の定量的な関係を示したもので、単位温度の上昇に伴う蒸気圧の上昇率を予測するものです。

Eq1

ここで、 ΔHvapは液体の気化エンタルピー、Rは気体定数、Aは物質の化学的性質に依存する定数です。この式では、温度(T)はケルビン単位でなければなりません。ただし、蒸気圧と温度の関係は直線的ではないので、この式を対数に直して一次式にすることが多いです。

Eq2

どのような液体であっても、特定の温度における気化エンタルピーと蒸気圧がわかっていれば、クラウジウス-クラペイロン方程式によって、異なる温度における液体の蒸気圧を求めることができます。そのためには、この一次方程式を2点式で表します。温度T1での蒸気圧がP1で、温度T2での蒸気圧がP2の場合、対応する一次方程式は:

Eq3

定数Aは同じなので、この2つの式を並べ替えてln Aを分離し、互いに等しくなるように設定することができます。

Eq4

次のように組み合わせることができます。

Eq5

このテキストは、 Openstax 、 Chemistry 2e 、 Section 10.3 : Phase Transitions から引用しています。

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Clausius-Clapeyron Equation Vapor Pressure Temperature Dependence Exponential Curve Natural Log Straight Line Ideal Gas Constant Molar Heat Of Vaporization Equilibrium Vapor Pressures Experimental Measurements Reciprocal Temperature Ethanol Vapor Pressure Slope Of The Line Joules Per Mole Two-point Form

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