Kuinka lasketaan veden kiehumispiste kelvin-asteikolla?


Paras vastaus

Kauan sitten veden jäätymis- ja kiehumispisteet otettiin lämpötiloiksi, joita pystyimme helppo ymmärtää ja tuottaa uudelleen; välinen aukko jaettiin sadaan yhtä suureen osaan ja syntyi Celsius-asteikko (josta myöhemmin tuli Celsius-asteikko)

Lord Kelvin määritteli nollan uudelleen kaiken lämpöenergian (jää on erittäin kuuma verrattuna) onneksi yhden asteen aste Celsius-asteikosta säilyi (joten yhden celsiusasteen lämpötilan nousu on sama kuin yhden kelvinin lämpötilan nousu).

Absoluuttinen nolla Kelvin on noin yhtä suuri kuin -273 ° C; joten nolla astetta C = 273 K (jään lämpötila on 273 K) lisätään sata astetta (Celsius tai Kelvin, sillä ei ole väliä) ja saat 373 K, veden kiehumispiste.

Jos muisti ei palvele minua oikein, Fahrenheit-asteikko otti meriveden jäätymispisteen nollaksi ja ihmiskehon lämpötilan 100 asteeksi.

Huomaa: On väärin sanoa ”Kelvin-astetta”, se on vain Kelvin.

Vastaus

Käyttämäsi yhtälö perustuu Clausius-Clapeyronin yhtälöön (CCE). Tämä CCE näkyy alla:

ja muokattu muoto (saatu vähentämällä yksi CCE yhdessä lämpötilassa ja paine sekunnista toisessa lämpötilassa ja paine on alle.

Ota huomioon seuraavat seikat, jotta yksiköt pysyvät suorina. P on paine Yksiköillä ei ole väliä, muista vain mitä käytät (esim. Mm Hg). Delta H on joulea / mol ja viittaa höyrystymislämpöön, joka on erilainen jokaiselle nesteelle, R = 8,314 J / mol-K , ja T: n on oltava kelvineinä.

OK, jatka ongelman ratkaisemiseen. Olkoon P1 ilmakehän paine (760 mm Hg), P2 on paine, jolla vesi kiehuu, kun lämpötila on huonelämpötila (valitsee 20 ° C, vaikka huonelämpötila vaihtelee ja voi olla 18, 20 tai 25 ° C henkilökohtaisten mieltymystesi mukaan.) Normaalipaineessa (P1, 760 mm Hg) vesi kiehuu 100 ° C: ssa tai 373 ° C: ssa. K (T1). Huonelämpötila Kelvinissä on 293 K (T2). Etsimme P2. Kaikki mitä tarvitset on nyt ta H, joka on 441010 J / mol. Tietenkin R on kaasuvakio. Järjestetään ensin yhtälö:

ln P2 = delta H / R * (1 / T1–1 / T2) + log P1

ja laitetaan asiaankuuluvat arvot

ln P2 / 760 = 44,010 / 8,314 * (1/373 – 1/293) ln P2 / 760 = -3,875 P2 / 760 = e ^ -3,875 = 0,0208 P2 = 760 * 0,0210 = ~ 16 mm Hg

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *