Presion de vapor de agua es físico o químico
Respuestas a la pregunta
0:5:75)+273;
V=[5.33,5.62,6.00,6.50,7.18,8.15];
Pv=100690*(1-3.97*T./(273*V));
plot(1./T, log(Pv),'ro','markersize',3,'markeredgecolor','r',
'markerfacecolor','r')
grid on
xlabel('1/T')
ylabel('log(P_v)')
title('Presión de vapor')
En el menú seleccionamos Tools/Basic Fitting, aparece un cuadro de diálogo donde marcamos la casilla linear en Plot fits. A continuación, pulsamos Respuesta:
espero que te sirva
Explicación:
Si se calienta un líquido se incrementa la energía cinética media de sus moléculas. Las moléculas cuya energía cinética es más elevada y que están cerca de la superficie del líquido escaparán y darán lugar a la fase de vapor
Si el líquido está contenido en un recipiente cerrado, algunas moléculas del vapor seguirán el camino inverso chocando con la superficie del líquido e incorporándose a la fase líquida.
Se establece un equilibrio dinámico, cuando el número de moléculas que se escapan del líquido sea igual (en valor medio) al número de moléculas que se incorporan al mismo. Decimos entonces, que tenemos vapor saturado a la temperatura T y la presión parcial que ejercen las moléculas de vapor a esta temperatura se denomina presión de vapor Pv.
La presión de vapor de una sustancia depende solamente de la temperatura y no del volumen; esto es, un recipiente que contiene líquido y vapor en equilibrio a una temperatura fija, la presión es independiente de las cantidades relativas de líquido y de vapor presentes.
Al incrementarse la temperatura del líquido, un mayor número de moléculas tiene energía cinética suficiente para escapar de la fase líquida, el flujo de moléculas que escapan es mayor y por tanto, en el equilibrio, la presión de vapor saturado será aún mayor.
La temperatura de ebullición es aquella para la cual, la presión de vapor es igual a la presión exterior. La presión de vapor del agua es igual a una atmósfera a la temperatura de 100ºC
La ecuación de Clausius-Clapeyron
La evaporación del agua es un ejemplo de cambio de fase de líquido a vapor. Los potenciales químicos de las fases α (líquido) y β (vapor) son funciones de la temperatura T y la presión P y tienen el mismo valor
μα(T, P)= μβ(T, P)
A partir de esta igualdad y empleando relaciones termodinámicas, se obtiene la ecuación de Clapeyron.
Suponiendo que la fase vapor es un gas ideal y que el volumen molar del líquido es despreciable comparado con el volumen molar de gas, se llega a la denominada ecuación de Clausius-Clapeyron que nos proporciona la presión de vapor del agua Pv en función de la temperatura T, suponiendo además, que la entalpía L de vaporización es independiente de la temperatura (al menos en un determinado intervalo)
ln
P
v
=
−
L
R
(
1
T
)
+
C
donde C es una constante
A continuación, se proporciona una derivación alternativa de la ecuación de Clausius- Clapeyron
El primer principio de la Termodinámica
ΔU=Q-W
siendo Q el calor absorbido (Q>0) por el sistema y W el trabajo realizado por el sistema (W>0 si el sistema aumenta su volumen).
Supongamos que una cantidad de calor Q=Li convierte un mol de líquido en un mol de vapor sin cambio de volumen, entonces
ΔU=Q=Li
Sin embargo, durante el proceso de vaporización hay un cambio de volumen, un mol de líquido Vl ocupa menos volumen que un mol de vapor Vv a la misma presión P y temperatura T. El trabajo realizado por el sistema es W=P(Vv-Vl)
El calor que tenemos que suministrar es
Q=L= ΔU+W=Li+ P(Vv-Vl)
L se define como el calor latente o entalpía de vaporización, es decir, el calor necesario para que se evapore un mol de líquido a una presión constante P y a la temperatura T.
Normalmente Vv>> Vl y suponiendo que el vapor se comporta como un gas ideal, tendremos para un mol de vapor
PV=RT
Finalmente, tendremos la relación
L=Li+RT
Si consideramos que la función de distribución de Boltzmann se aplica al mecanismo de la evaporación
n
v
=
n
l
exp
(
−
L
i
R
T
)
donde nv y nl son el número de moles en la unidad de volumen en el vapor y en el líquido, respectivamente a la temperatura absoluta T, y Li es el valor medio por mol de sustancia de la diferencia entre la energía potencial de las moléculas en su fase de vapor y en su fase líquida.
Esta ecuación nos dice que nv y por tanto, la presión de vapor Pv, se incrementan rápidamente con la temperatura absoluta T.