2015-10-13
6203
Теплота испарения (теплота возгонки) является постоянной величиной, то есть не зависит от температуры. Величину теплоты испарения (возгонки) рассчитывают графическим и аналитическим способами.
Графический способ:
Теплоту испарения (возгонки) графическим способом можно найти, если проинтегрировать (неопределенный интеграл) уравнение Клапейрона – Клаузиуса:
, (3.7)
где ln В – постоянная интегрирования, зависящая от размерности, в которой выражено давление (Па, мм рт.ст., атм.).
Полученное уравнение представляет собой уравнение прямой линии, тангенс угла наклона которой равен отношению теплоты испарения (возгонки) к универсальной газовой постоянной.
Рис.3.3. Линейная зависимость ln p от обратной температуры
|  ;
(3.8)
|
Аналитический способ:
После интегрирования уравнения (3.6) в пределах от р 1 до р2 и от Т 1 до Т 2 получаем:
. (3.9)
Полученное уравнение позволяет, зная давления пара вещества при двух разных температурах, рассчитать теплоту испарения (возгонки):
. (3.10)
Пример 3.2. Определите давление, при котором вода закипит при 98°С.
Решение:
Кипение воды представляет собой фазовый переход:
жидкость →газ.
Из справочных данных известно, что при 100°С давление насыщенного водяного пара равно 760 мм рт.ст, а удельная теплота испарения составляет 40644 Дж/моль.
,
При 98°С вода закипит при давлении, равном 707,7 мм рт.ст.
Пример 3.3. Давление пара бензола при 20°С и 30°С соответственно равно 100·102 Па и 157·102 Па. Рассчитайте молярную теплоту испарения.
Решение:
