クラペイロン式(23.10)とクラウジウス-クラペイロン式(23.12)はどう違うのか
クラペイロン式は相境界の傾きを正確に表しています。
... (23.10)
ただし、飽和蒸気圧(すなわち、ある温度における気液境界線の圧力)を知りたい場合などは
境界線の傾きではなく、「圧力」そのものが必要です。
(23.10)式は、それぞれの温度での相境界の傾きは正確に表しているので、
(23.10)で求めた傾きを使えば
のようにして、飽和蒸気圧がどのくらい変わるか(ΔP) を求めることができます。
しかし、相境界の傾きは温度とともにどんどん変わっていってしまうので、
圧力を温度の関数として表すためには
気液相転移用に展開したクラウジウス-クラペイロン式(23.12)が用いられます。
... (23.12)
使用の際には変数分離して定積分し
... (23.13)
のようにします。特定温度(T1)での飽和蒸気圧(P1)と、モル蒸発エンタルピー(ΔH)がわかれば、任意の温度(T2)での飽和蒸気圧(P2)がわかります。
ただし、(23.12)および(23.13)式は荒い近似(別ページ参照)を用いているので、あまり正確ではありません。
教科書には、「(23.12)式は(23.10)式よりも不正確だが使いやすい」とあります。
実験などでより正確な蒸気圧を求めたいときは、テーブルをあたるか、アントワン式 1)参照 Wikipedia, 東京理科大 大江先生のページ http://s-ohe.com/Antoine_Eq.htm
... (Antoine equation)
(A, B, C は物質ごとに決まる定数)
などの実測の蒸気圧に合わせた経験式を用いるとよいでしょう。
脚注
↑1 | 参照 Wikipedia, 東京理科大 大江先生のページ http://s-ohe.com/Antoine_Eq.htm |