Cum se calculează punctul de fierbere al apei pe scara kelvin?


Cel mai bun răspuns

Cu mult timp în urmă, punctele de îngheț și fierbere ale apei au fost luate la temperaturi pe care le-am putut înțelege și reproduce cu ușurință; decalajul dintre ele a fost împărțit în o sută de părți egale și s-a născut scara centigradă (ulterior rafinată pentru a deveni scara Celsius)

Lord Kelvin a redefinit zero ca absența absolută a întregii energii termice foarte fierbinte în comparație) din fericire, pasul de un grad de la scara Celsius a fost păstrat (deci o creștere a temperaturii de un grad Celsius este aceeași cu o creștere a temperaturii de un Kelvin)

Zero absolut Kelvin este aproximativ egal cu -273 grade C; deci zero grade C = 273 K (gheața are o temperatură de 273 K) adăugați o sută de grade (Celsius sau Kelvin, nu contează) și veți obține 373 K, punctul de fierbere al apei.

Dacă memoria mă servește corect, scara Fahrenheit a luat punctul de îngheț al apei de mare ca zero, iar temperatura corpului uman la 100 de grade F.

Notă: Este incorect să spui „grade Kelvin”, este doar Kelvin.

Răspuns

Ecuația pe care ați folosit-o se bazează pe ecuația Clausius-Clapeyron (CCE). Acest CCE este prezentat mai jos:

și forma modificată (obținută prin scăderea unui CCE la o temperatură și presiune dintr-o secundă la o a doua temperatură și presiunea este mai mică.

Rețineți următoarele pentru a menține unitățile drepte. P este presiunea Unitățile nu contează cu adevărat, amintiți-vă doar pe care le utilizați (de exemplu, mm Hg). Delta H este în juli / mol și se referă la căldura de vaporizare, diferită pentru fiecare lichid, R = 8,314 J / mol-K și T trebuie să fie în Kelvin.

OK, așa mai departe pentru a rezolva problema. Să lăsăm P1 să fie presiunea atmosferică (760 mm Hg), P2 să fie presiunea la care fierbe apa când temperatura este temperatura camerei (să alegem 20 ° C, deși temperatura camerei variază și poate fi de 18, 20 sau 25 ° C în funcție de preferințele personale). La presiune normală (P1, 760 mm Hg), apa fierbe la 100 ° C sau 373 K (T1). Temperatura camerei în Kelvin este de 293 K (T2). P2 este ceea ce căutăm. Tot ce aveți nevoie acum este ta H care este 44,010 J / mol. Desigur, R este constanta gazului. Mai întâi să rearanjăm ecuația:

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

și punem valorile relevante în

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

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *