Pemalar formula antoine, persamaan, contoh

The Pemalar Antoine Terdapat tiga parameter yang muncul dalam hubungan empirikal antara tekanan wap tepu dan suhu untuk bahan tulen. Mereka bergantung pada setiap bahan dan sepatutnya tetap dalam julat suhu tertentu.

Daripada julat itu pemalar Antoine mengubah nilai mereka. Pemalar itu berkaitan dengan persamaan yang diwujudkan pada tahun 1888 oleh jurutera Perancis Louis Charles Antoine (1825-1897).

Rajah 1. Tekanan wap bergantung pada suhu. Sumber: Wikimedia Commons

[TOC]

Formula dan persamaan

Cara paling biasa untuk menyatakan fungsi Antoine adalah:

 

Dalam formula ini, ia mewakili tekanan wap tepu yang dinyatakan dalam milimeter merkuri (mmHg), t adalah suhu yang pembolehubah bebas dan dinyatakan dalam ℃. 

A, B dan C adalah pemalar atau parameter formula Antoine.

Kepentingan formula ini walaupun empirikal, memberikan ungkapan analisis mudah yang dapat digunakan dengan mudah dalam pengiraan termodinamik.

Formula Antoine tidak unik, terdapat ungkapan yang lebih tepat yang merupakan sambungan formula ini, tetapi dengan kelemahan yang mempunyai enam atau lebih parameter dan ekspresi matematik mereka lebih kompleks, yang menjadikan mereka sangat amalan untuk digunakan dalam pengiraan termodinamik.

Wap tepu

Oleh kerana formula Antoine mengukur tekanan wap tepu, perlu menjelaskan apa yang terdiri daripada.

Dalam ampoule kaca atau bekas lain cecair diletakkan. Semua udara udara diekstrak. Set diletakkan di dalam mandi terma sehingga baki dicapai.

Pada mulanya semuanya cair, tetapi kerana terdapat vakum, molekul terpantas mula meninggalkan cecair yang membentuk gas yang sama bahan cecair.

Boleh melayani anda: Pergerakan rectilinear seragam: ciri -ciri, formula, latihan

Proses sebelumnya adalah penyejatan Dan ketika tekanan stim semakin meningkat. 

Beberapa molekul stim kehilangan tenaga dan kembali ke fasa cecair bahan, ini adalah proses pemeluwapan.

Kemudian dua proses, penyejatan dan pemeluwapan berlaku serentak. Apabila bilangan molekul cecair yang sama yang dimasukkan ke dalamnya keluar, a keseimbangan dinamik Dan pada masa ini tekanan stim maksimum yang dikenali sebagai tekanan tepu berlaku.

Ini adalah tekanan ketepuan wap yang meramalkan formula antoin untuk setiap bahan dan setiap suhu.

Dalam beberapa pepejal terdapat fenomena yang sama apabila ia berlalu dari fasa pepejal ke soda secara langsung tanpa melalui fasa cecair, dalam kes ini tekanan wap tepu juga boleh diukur.

Ia tidak mudah untuk menubuhkan model teoretikal bermula dari prinsip -prinsip awal kerana perubahan dalam tenaga kinetik molekul terlibat, yang boleh menjadi jenis translasi, putaran dan getaran, dengan tenaga ikatan molekul dalaman. Oleh sebab itu dalam praktik formula empirikal digunakan.

Bagaimana pemalar antoin?

Tidak ada kaedah teoritis untuk mendapatkan pemalar antoine, kerana ia adalah hubungan empirikal.

Ia diperoleh dari data eksperimen setiap bahan dan menyesuaikan tiga parameter A, B dan C, supaya mereka meminimumkan perbezaan kuadrat (kaedah minimum persegi) ramalan dengan data eksperimen.

Bagi pengguna akhir, yang biasanya jurutera kimia, terdapat jadual dalam manual kimia di mana pemalar ini diberikan untuk setiap bahan yang menunjukkan julat suhu maksimum dan minimum di mana ia terpakai.

Boleh melayani anda: termometer rintangan: ciri, operasi, kegunaan

Perkhidmatan dalam talian juga tersedia yang memberi nilai pemalar A, B dan C seperti yang berlaku.

Untuk bahan yang sama terdapat lebih daripada satu suhu kesahihan. Kemudian bergantung pada julat kerja, satu atau kumpulan pemalar yang lain dipilih.

Kesukaran mungkin muncul jika julat kerja suhu adalah antara dua julat kesahihan pemalar, kerana ramalan tekanan formula tidak bertepatan dengan zon sempadan.

Contoh

Contoh 1

Cari tekanan wap air pada 25 ℃.

Penyelesaian 

Kami berunding dengan jadual untuk menentukan pemalar Antoine.

Terdapat dua julat air: 

Antara 1 ℃ dan 100 ℃ dan antara 99 ℃ hingga 374 ℃.

Seperti yang kita berminat dengan 25 ℃ kita mengambil julat pertama di mana nilai pemalar Antoine adalah:

A = 8.07131

B = 1730.63

C = 233,426

P = 10^(8,07131 - 1730.63/(25 + 233,426))

Pengiraan eksponen

Mari Kirakan Eksponen Pertama: 1,374499

P = 10^1,374499 = 23,686 mmHg = 0.031166 atm

Analisis Keputusan

Hasil ini ditafsirkan seperti berikut:

Katakan air tulen diletakkan di dalam bekas hermetik yang mana udara telah diekstrak oleh pam vakum.

Bekas dengan air diletakkan dalam mandi terma pada suhu 25 ℃ sehingga keseimbangan terma mencapai.

Air dalam bekas hermetik menguap sebahagiannya sehingga tekanan wap tepu dicapai, yang tidak lain daripada tekanan di mana keseimbangan dinamik antara fasa cecair air dan fasa stim ditubuhkan. 

Boleh melayani anda: Model Atom Dirac Jordan: Ciri -ciri dan Postulates

Tekanan dalam kes ini ternyata 0.031166 atm pada 25 ℃.

Contoh 2

Cari tekanan wap air pada 100 ℃.

Penyelesaian 

Kami berunding dengan jadual untuk menentukan pemalar Antoine. Terdapat dua julat air: 

Antara 1 ℃ dan 100 ℃ dan antara 99 ℃ hingga 374 ℃.

Dalam kes ini suhu minat berada dalam dua julat.

Kami menggunakan yang pertama dari julat [1 ℃, 100 ℃]

A = 8.07131

B = 1730.63

C = 233,426

P = 10^(8,07131 - 1730.63/(100 + 233,426))

Pengiraan eksponen

Mari kita hitung terlebih dahulu: 2.8808

P = 10^1,374499 = 760.09 mmHg = 1,0001 atm

Seterusnya kita menggunakan kedua julat [99 ℃, 374 ℃]

Dalam hal ini pemalar adalah

A = 8,14019

B = 1810.94

C = 244.485

P = 10^(8.14019 - 1810.94/(100 + 244.485))

Mari kita hitung terlebih dahulu: 2.88324

P = 10^2.88324 = 764.2602 mmhg = 1,0056 atm

Terdapat perbezaan peratusan antara kedua -dua keputusan 0.55%.

Rujukan

1. Permohonan Undang -Undang Raoult dan Dalton dan Persamaan Antoine. Diperolehi dari: saya sendiri dan kuno.WordPress.com
2.  Kalkulator dalam talian formula Antoine. Pulih dari: ddbonline.DDBST./antoinecalcion/antoinecalculaticgi.exe
3. Gecousb. Termodinamik dan meja stim / pemalar dari antoin. Pulih dari: gecousb.com.Pergi
4. Sifat terma bahan. Pulih dari: webserver.DMT.UPM.adalah
5. Yaws dan Yang. Jadual malar antoine untuk lebih daripada 700 sebatian organik. Pulih dari: pengguna.Eng.Umd.Edu
6. Wikipedia. Persamaan Antoine. Pulih dari Wikipedia.com
7. Wikipedia. Persamaan Clausius-Clapeyron. Pulih dari Wikipedia.com
8. Wisniak J. Perkembangan Sejarah Persamaan Tekanan Wap dari Dalton Toy Antoine. Pulih dari: pautan.Springer.com