Comment faire pour utiliser l'équation de Clapeyron

L'équation de Clapeyron décrit la transition entre deux phases de la matière pour une substance donnée. Cette transition peut être représenté avec une pression-température (PT) diagramme. Ce type de graphique montre la pression sur l'axe des y et la température sur l'axe des x. La courbe de coexistence montre les points sur le diagramme PT où une substance particulière est en train de changer entre les phases de la matière. L'équation de Clapeyron donne la pente de la courbe de coexistence à chaque point.

Instructions

  1. Décrire le Clapeyron mathématiquement. Ceci est donné comme dp / dt = L / TdV où "dP" est le changement instantané de la pression à la température "T" et "dT" est le changement instantané de la température à la température "T." "L" est la chaleur latente de la substance, "T" est la température et "dV" est la variation instantanée de volume au point de la température de transition de phase "T."




  2. Interpréter la valeur dp / dt. Le changement instantané de la tension divisée par la variation instantanée de la température à la température donne la pente de la courbe de coexistence à la température "T." En d'autres termes, la valeur dp / dt nous dit à quelle vitesse la transition de phase évolue à "T."




  3. Dériver l'équation de Clapeyron pour la phase liquide et de vapeur. En utilisant la loi des gaz parfaits et de calcul intégral, nous pouvons utiliser l'équation de Clapeyron de rapprocher la relation entre deux températures sur la courbe de coexistence.
    Cette équation est donnée comme suit: en (P1 / P2) = dHvap / R (1 / T2 - 1 / T1) où les points (T1, P1) et (T2, P2) sont deux points sur la courbe de coexistence. dHvap est l'enthalpie molaire de vaporisation, qui est une constante pour cette substance. "R" est la constante universelle des gaz de 8.314 J mol? 1K? 1.

  4. Appliquer la forme de l'équation de Clausius-Clapeyron obtenu au stade 3. L'équation (P1 / P2) = dHvap / R (1 / T2 - 1 / T1) est couramment utilisé pour prédire la pression de transition "P2" à une certaine température "T2" d'un point de transition connue (P1, T1).

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