Clausius-Clapeyron方程是以Rudolf Clausius和Benoit-Emile-Clapeyron命名的关系式。该方程描述了具有相同成分的物质两相之间的相变。
因此,Clausius-Clapeyron方程可用于估算蒸汽压作为温度的函数,或从两种温度下的蒸汽压中找出相变热。当绘制图表时,液体的温度和压力之间的关系是曲线而不是直线。例如,在水的情况下,蒸汽压的增加速度比温度快得多。克劳修斯-克拉佩龙方程给出了曲线切线的斜率。
这个示例问题演示了如何使用克劳修斯-克拉珀龙方程来预测溶液的蒸汽压。
1-丙醇在14.7°C时的蒸汽压为10.0托。计算52.8°C时的蒸汽压。给定:1-丙醇的蒸发热=47.2 kJ/mol
克劳修斯-克拉珀龙方程将溶液在不同温度下的蒸汽压与汽化热联系起来。Clausius-Clapeyron方程用n[PT1,vap/PT2,vap]=(ΔHvap/R)[1/T2-1/T1]表示,其中:ΔHvap是溶液的蒸发焓R是理想气体常数=0.008314 kJ/K·molT1和T2是溶液在KelvinPT1,vap和PT2中的绝对温度,vap是温度T1和T2下溶液的蒸汽压
TK=°C+273.15T1=14.7℃+273.15T1=287.85 KT2=52.8℃+273.15T2=325.95 K
ln[10 torr/PT2,vap]=(47.2 kJ/mol/0.008314 kJ/K·mol)[1/325.95 K-1/287.85 K]ln[10 torr/PT2,vap]=5677(-4.06 x 10-4)ln[10 torr/PT2,vap]=-2.305取两侧的反对数10 torr/PT2,vap=0.997PT2,vap/10 torr=10.02PT2,vap=100.2 torr
1-丙醇在52.8℃下的蒸汽压为100.2托。
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