物理化学 大学

質問

ある物質の293.15 Kにおける蒸気圧は160 mPaである。その蒸発エンタルピー59.30 kJ mol-1が一定であるとして、313.15 Kでの蒸気圧はいく らか(単位はmPa)。R = 8.314 J K-1 mol-1
こちらがわからないです、回答、式、解説が欲しいです

回答No.2

jamf0421 · ベストアンサー

相平衡における平衡圧の温度依存性はClapeyron-Clausiusの式に従います。
dP/dT=ΔH/TΔV...(i)
です。ΔH、ΔVはそれぞれ相転移に伴うエンタルピー変化、体積変化です。蒸発を考えると気相の体積に対して液相の体積を無視できて
ΔV=Vg-Vl≒Vg
となります。VgをあらためてVと書いて(i)を書き直すと
dP/dT=ΔH/TV...(ii)
となります。理想気体の状態方程式PV=RTすなわちV=RT/Pを使うと(ii)は
dP/dT=PΔH/RT^2
となり、これは
dP/P=(ΔH/RT^2)dT...(iii)
となります。(iii)は容易に積分できて
lnP=-(ΔH/RT)+C(積分定数)...(iv)
を得ます。ΔH=-59.30x10^3 J、R=8.314を入れれば
lnP=-59.3x10^3/(8.314xT)+C=-7133/T+C...(v)
となります。
T=293.15 Kの時P=160 mPa=0.16 Paという圧の値は小さすぎると思いますがこのまま(v)に代入すると
ln0.16=-7133/293.15+C=-24.33+C...(vi)
です。313.15 Kでの蒸気圧をPxと書くと
lnPx=-7133/313.15+C=-22.78+C...(vii)
となります。(vii)から(vi)を引くと
ln(Px/0.16)=1.55
Px=0.754 Pa＝754 mPa...(viii)
となります。

回答No.1

lived_in_room13

クラペイロンの式を教科書で探してまずは自分でできるところまでやってみてください。

解答はついていますか？