Temperatura wrzenia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Temperatura wrzeniatemperatura, przy której ciśnienie powstającej pary (ciśnienie pary nasyconej) jest równe ciśnieniu otoczenia, skutkiem czego parowanie następuje w całej objętości cieczy (dana substancja wrze).

Temperatura wrzenia danej substancji jest niższa od temperatury punktu krytycznego danej substancji, a wyższa od temperatury punktu potrójnego.

Jeżeli nie podano ciśnienia, przy jakim określono temperaturę wrzenia, to uznaje się, że jest to ciśnienie atmosferyczne, czyli 1 atmosfera fizyczna (atm).

Zależność od ciśnienia[edytuj | edytuj kod]

Wykres zmian temperatury wrzenia [°C] w zależności od ciśnienia [atm]. Od góry: chlorek metylenu, butan, neopentan(ang.), eter, octan metylu, fluorobenzen(ang.), 2-hepten

Temperatura wrzenia zależy silnie od ciśnienia, rosnąc wraz ze wzrostem ciśnienia. Zależność temperatury wrzenia od ciśnienia opisuje wzór Clausiusa-Clapeyrona, z którego w przybliżeniu stosowanym dla przemiany, w której jeden ze stanów skupienia jest gazem doskonałym, a pomija się objętość drugiego, wynika wzór:

T_w = \Bigg(\frac{1}{T_0}-\frac{\,R\,\ln(\frac{P_w}{P_0})}{\Delta H_{par}}\Bigg)^{-1}

gdzie:

  • \scriptstyle T_w – temperatura wrzenia przy ciśnieniu Pw (w kelwinach)
  • \scriptstyle P_0ciśnienie pary nasyconej w temperaturze odniesienia T0, zwykle jest to ciśnienie normalne (101,325 kPa)
  • \scriptstyle P_w – ciśnienie pary nasyconej w danej temperaturze (tj. ciśnienie, dla którego wyznaczana jest temperatura wrzenia)
  • \scriptstyle T_0 – znana temperatura wrzenia przy ciśnieniu P0
  • \scriptstyle Rstała gazowa (8,314 J·K−1·mol−1)
  • \scriptstyle \Delta H_{par} – ciepło parowania substancji.

Powyższy wzór jest wzorem przybliżonym i nie może być stosowany dla dużych różnic ciśnień, oraz w pobliżu temperatury punktu krytycznego.

Szczególne przypadki wrzenia[edytuj | edytuj kod]

Przy odpowiedniej czystości substancji ogrzewanej i pod pewnymi warunkami jest możliwe ogrzanie substancji w postaci ciekłej powyżej jej temperatury wrzenia. Ciecz taka nosi nazwę cieczy przegrzanej. Zapoczątkowanie wrzenia powoduje nagłe i intensywne wrzenie w całej objętości cieczy.

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]