ケルビンスケールでの水の沸点はどのように計算されますか?


ベストアンサー

昔、水の凝固点と沸点は可能な温度と見なされていました。簡単に理解して再現できます。その間のギャップは100の等しい部分に分割され、摂氏スケールが誕生しました(後で摂氏スケールになるように改良されました)

ケルビン卿はゼロをすべての熱エネルギーの絶対零度として再定義しました(氷は比較すると非常に暑い)幸いなことに、摂氏スケールから1度のステップが維持されました(したがって、摂氏1度の温度上昇は、1ケルビンの温度上昇と同じです)

絶対零度ケルビンは約-273℃に等しい;したがって、0度C = 273 K(氷の温度は273 K)に100度(摂氏またはケルビン、関係ありません)を追加すると、水の沸点である373Kが得られます。

記憶が正しく機能する場合、華氏スケールは華氏の凝固点をゼロ、人体温度を摂氏100度と見なします。

注:「ケルビン度」と言うのは誤りです。ケルビン。

回答

使用した方程式は、摂氏-クラペイロン方程式(CCE)に基づいています。このCCEを以下に示します。

および変更された形式(1つの温度と圧力で1つのCCEを2番目から差し引くことによって取得) 2番目の温度と圧力は以下です。

単位をまっすぐに保つために、次の点に注意してください。Pは圧力です。 。単位は実際には重要ではありません。使用しているものを覚えておいてください(例:mm Hg)。デルタHはジュール/モルで、気化熱を表し、液体ごとに異なります。R= 8.314 J / mol-K 、Tはケルビンでなければなりません。

OK、以下同様に問題を解決します。P1を大気圧(760 mm Hg)、P2を温度が室温のときに水が沸騰する圧力とします。 (20℃を選択しましょう。ただし、室温はさまざまで、個人の好みに応じて18、20、または25℃にすることができます)。常圧(P1、760 mm Hg)では、水は100℃または373で沸騰します。 K(T1)。ケルビンの室内温度は293 K(T2)です。P2は私たちが探しているものです。今必要なのはデルだけです。 taHは44,010J / molです。もちろん、Rは気体定数です。まず、方程式を並べ替えてみましょう。

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

そして、関連する値を

に入力します。

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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