Come viene calcolato il punto di ebollizione dellacqua sulla scala kelvin?


Migliore risposta

Molto tempo fa, i punti di congelamento e di ebollizione dellacqua venivano presi come temperature che potevamo facilmente capire e riprodurre; il divario intermedio è stato diviso in cento parti uguali ed è nata la scala centigrado (successivamente perfezionata per diventare la scala Celsius)

Lord Kelvin ha ridefinito lo zero come lassoluta assenza di tutta lenergia termica (il ghiaccio è molto caldo al confronto) fortunatamente, il passo di un grado dalla scala Celsius è stato mantenuto (quindi un aumento della temperatura di un grado Celsius equivale a un aumento della temperatura di un Kelvin)

Lo zero Kelvin assoluto è approssimativamente pari a -273 gradi C; quindi zero gradi C = 273 K (il ghiaccio ha una temperatura di 273 K) aggiungi cento gradi (Celsius o Kelvin, non importa) e ottieni 373 K, il punto di ebollizione dellacqua.

Se la memoria mi serve correttamente, la scala Fahrenheit ha preso il punto di congelamento dellacqua di mare come zero e la temperatura del corpo umano come 100 gradi F.

Nota: non è corretto dire “gradi Kelvin”, è solo Kelvin.

Risposta

Lequazione che hai usato è basata sullequazione di Clausius-Clapeyron (CCE). Questo CCE è mostrato di seguito:

e la forma modificata (ottenuta sottraendo un CCE a una temperatura e pressione da un secondo a una seconda temperatura e pressione è inferiore.

Nota quanto segue in modo da mantenere le unità diritte. P è la pressione . Le unità non contano davvero, ricorda solo quale stai usando (es. Mm Hg). Delta H è in joule / mol e si riferisce al calore di vaporizzazione, diverso per ogni liquido, R = 8,314 J / mol-K e T deve essere in Kelvin.

OK, così via per risolvere il problema. Facciamo P1 la pressione atmosferica (760 mm Hg), P2 la pressione alla quale lacqua bolle quando la temperatura è a temperatura ambiente (si scelga 20 ° C, anche se la temperatura ambiente varia e può essere 18, 20 o 25 ° C a seconda delle preferenze personali) A pressione normale (P1, 760 mm Hg), lacqua bolle a 100 ° C o 373 K (T1). La temperatura ambiente in Kelvin è 293 K (T2). P2 è ciò che stiamo cercando. Tutto ciò di cui hai bisogno ora è del ta H che è 44.010 J / mol. Ovviamente R è la costante dei gas. Per prima cosa riorganizziamo lequazione:

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

e inseriamo i valori rilevanti in

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

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