Dampfdruck-Rechner

Der Dampfdruck ist der Gleichgewichtsdruck, den ein Dampf bei einer bestimmten Temperatur über seiner Flüssigkeit in einem geschlossenen System ausübt. Moleküle verlassen ständig die Flüssigkeitsoberfläche und kehren zu ihr zurück. Sind Verdampfungs- und Kondensationsrate gleich, ist der Dampf gesättigt und sein Druck entspricht dem Gleichgewichtsdampfdruck. Mit steigender Temperatur wächst der Anteil der Moleküle, die genügend Energie zum Entweichen besitzen. Der Dampfdruck steigt deshalb normalerweise stark und nicht linear an. Dieser Rechner verwendet die integrierte Clausius-Clapeyron-Gleichung, um einen bekannten Dampfdruck von einer Temperatur auf eine andere zu übertragen. Die Beziehung nutzt den natürlichen Logarithmus des Druckverhältnisses, die molare Verdampfungsenthalpie, die universelle Gaskonstante und die Differenz der Kehrwerte der absoluten Temperaturen. Eingaben in Grad Celsius werden intern in Kelvin umgerechnet. Die Enthalpie in Kilojoule pro Mol wird in Joule pro Mol umgerechnet, damit sie zur Gaskonstante passt. Das Ergebnis behält die Druckeinheit des bekannten Werts bei, in dieser Oberfläche also Kilopascal. Die Gleichung setzt voraus, dass der Dampf näherungsweise ein ideales Gas ist, das molare Flüssigkeitsvolumen gegenüber dem Dampfvolumen vernachlässigbar ist und die Verdampfungsenthalpie im gewählten Temperaturintervall konstant bleibt. In einem mäßigen Bereich fern vom kritischen Punkt sind diese Annahmen häufig sinnvoll. Über große Intervalle, nahe Phasenübergängen, bei hohen Drücken oder bei ausgeprägter Assoziation und Nichtidealität sinkt die Genauigkeit. Zuverlässige Antoine-Koeffizienten oder eine validierte Stoffwertkorrelation für den Stoff und den betreffenden Bereich können eine bessere technische Schätzung liefern. Eine Flüssigkeit siedet, wenn ihr Dampfdruck den Umgebungsdruck erreicht. Der Rechner hilft daher zu verstehen, warum Siedetemperaturen in großer Höhe sinken oder in druckbeaufschlagten Anlagen steigen, berechnet die Siedetemperatur jedoch nicht direkt. Verwenden Sie verlässliche experimentelle Daten für Referenzpunkt und Enthalpie. Extrapolieren Sie nicht in Bereiche, in denen der Stoff seine Phase ändert oder sich zersetzt. Nutzen Sie für Prozessauslegung, Sicherheitsdruckentlastung, Umweltexposition oder regulatorische Berechnungen maßgebliche Stoffdaten und eine Zustandsgleichung oder anerkannte Korrelation mit dokumentierter Unsicherheit.