飽和蒸汽壓有哪些計算方法
飽和蒸汽壓有哪些計算方法
在密閉條件中，在一定溫度下，與固體或液體處于相平衡的蒸氣所具有的壓強稱為飽和蒸氣壓。下面就讓學習啦小編來給你科普一下飽和蒸汽壓的內(nèi)容。
飽和蒸汽壓的簡介
同一物質(zhì)在不同溫度下有不同的飽和蒸氣壓，并隨著溫度的升高而增大。純?nèi)軇┑娘柡驼魵鈮捍笥谌芤旱娘柡驼魵鈮?對于同一物質(zhì)，固態(tài)的飽和蒸氣壓小于液態(tài)的飽和蒸氣壓。
飽和蒸汽壓的舉例
在30℃時，水的飽和蒸氣壓為4132.982Pa,乙醇為10532.438Pa。而在100℃時，水的飽和蒸氣壓增大到101324.72Pa,乙醇為222647.74Pa。飽和蒸氣壓是液體的一項重要物理性質(zhì)，液體的沸點、液體混合物的相對揮發(fā)度等都與之有關(guān)。
如：放在杯子里的水，會因不斷蒸發(fā)變得愈來愈少。如果把純水放在一個密閉的容器里，并抽走上方的空氣。當水不斷蒸發(fā)時，水面上方汽相的壓力，即水的蒸汽所具有的壓力就不斷增加。但是，當溫度一定時，汽相壓力最終將穩(wěn)定在一個固定的數(shù)值上，這時的汽相壓力稱為水在該溫度下的飽和蒸汽壓力。當汽相壓力的數(shù)值達到飽和蒸汽壓力的數(shù)值時，液相的水分子仍然不斷地氣化，汽相的水分子也不斷地冷凝成液體，只是由于水的氣化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液體量才沒有減少，氣體量也沒有增加，液體和氣體達到平衡狀態(tài)。
飽和蒸汽壓的計算公式
(1)Clausius-Claperon方程:d lnp/d(1/T)=-H(v)/(R*Z(v))
式中p為蒸氣壓;H(v)為蒸發(fā)潛熱;Z(v)為飽和蒸汽壓縮因子與飽和液體壓縮因子之差 。
該方程是一個十分重要的方程，大部分蒸汽壓方程是從此式積分得出的 。
(2)Clapeyron 方程:
若上式中H(v)/(R*Z(v))為與溫度無關(guān)的常數(shù)，積分式，并令積分常數(shù)為A，則得Clapeyron方程：ln p=A-B/T
式中B=H(v)/(R*Z(v))。
(3)Antoine方程：lg p=A-B/(T+C)
式中，A，B，C為Antoine常數(shù)，可查數(shù)據(jù)表。Antoine方程是對Clausius-Clapeyron方程最簡單的改進，在1.333~199.98kPa范圍內(nèi)誤差小。
飽和蒸汽壓的計算參數(shù)
在表1中給出了采用Antoine公式計算不同物質(zhì)在不同溫度下蒸氣壓的常數(shù)A、B、C。其公式如下
lgP=A-B/(t+C) (1)
式中：P—物質(zhì)的蒸氣壓，毫米汞柱;
t—溫度，℃
公式(1)適用于大多數(shù)化合物;而對于另外一些只需常數(shù)B與C值的物質(zhì)，則可采用(2)公式進行計算
lgP=-52.23B/T+C (2)
式中：P—物質(zhì)的蒸氣壓，毫米汞柱;
表1 不同物質(zhì)的蒸氣壓
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