L’equazione di Clausius-Clapeyron
La relazione tra la temperatura di un liquido e la sua pressione di vapore non è una linea retta. La pressione di vapore dell’acqua, per esempio, aumenta molto più rapidamente della temperatura del sistema. Questo comportamento può essere spiegato con l’equazione di Clausius-Clapeyron.
Secondo questa equazione, la velocità con cui il logaritmo naturale della tensione di vapore di un liquido cambia con la temperatura è determinata dall’entalpia molare di vaporizzazione del liquido, la costante dei gas ideali e la temperatura del sistema. Se assumiamo che Hvap non dipenda dalla temperatura del sistema, l’equazione di Clausius-Clapeyron può essere scritta nella seguente forma integrata dove C è una costante.
Questa forma dell’equazione di Clausius-Clapeyron è stata usata per misurare l’entalpia di vaporizzazione di un liquido dai grafici del log naturale della sua pressione di vapore rispetto alla temperatura. Per i nostri scopi, sarebbe più utile approfittare della matematica logaritmica per scrivere questa equazione come segue.
Perché l’entalpia molare di vaporizzazione di un liquido è sempre un numero positivo,questa equazione suggerisce che il logaritmo della pressione di vapore aumenterà all’aumentare della temperatura del sistema. Poiché la pressione di vapore del liquido aumenta molto più rapidamente del suo logaritmo naturale, si ottiene il comportamento osservato nel grafico della pressione di vapore rispetto alla temperatura.
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