Hvordan beregnes vannets kokepunkt på kelvin-skalaen?


Beste svaret

For lenge siden ble vannets frysepunkt og kokepunkt tatt som temperaturer vi kunne lett forstå og reprodusere; gapet mellom ble delt inn i hundre like deler og Celsius-skalaen ble født (senere raffinert for å bli Celsius-skalaen)

Lord Kelvin omdefinerte null som absolutt fravær av all varmeenergi (is er veldig varmt til sammenligning) heldigvis ble det ene gradstrinnet fra Celsius-skalaen beholdt (så en økning i temperaturen på en grad Celsius er det samme som en temperaturøkning på en Kelvin)

Absolutt null Kelvin er omtrent lik -273 grader C; så null grader C = 273 K (is har en temperatur på 273 K) legg til hundre grader (Celsius eller Kelvin, det spiller ingen rolle) og du får 373 K, vannets kokepunkt.

Hvis hukommelsen tjener meg riktig, tok Fahrenheit-skalaen frysepunktet for sjøvann som null, og menneskets kroppstemperatur var 100 grader F.

Merk: Det er feil å si «grader Kelvin», det er bare Kelvin.

Svar

Ligningen du brukte er basert på Clausius-Clapeyron-ligningen (CCE). Denne CCE er vist nedenfor:

og den modifiserte formen (oppnådd ved å trekke en CCE ved en temperatur og et trykk fra et sekund ved en andre temperatur og trykket er under.

Legg merke til følgende for å holde enhetene rette. P er trykket Enhetene spiller ingen rolle, bare husk hvilke du bruker (f.eks. Mm Hg). Delta H er i joule / mol og refererer til fordampningsvarmen, forskjellig for hver væske, R = 8,314 J / mol-K , og T må være i Kelvin.

OK, så videre for å løse problemet. La oss la P1 være atmosfærisk trykk (760 mm Hg), P2 være trykket som vannet koker når temperaturen er romtemperatur (la oss velge 20 grader C, selv om romtemperaturen varierer og kan være 18, 20 eller 25 grader C, avhengig av dine personlige preferanser). Ved normalt trykk (P1, 760 mm Hg) koker vann ved 100 grader C eller 373 K (T1). Romtemperatur i Kelvin er 293 K (T2). P2 er det vi leter etter. Alt du trenger nå er del ta H som er 44.010 J / mol. Selvfølgelig er R gasskonstanten. La oss først omorganisere ligningen:

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

og legg de aktuelle verdiene i

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

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *