Calculadora de presión de vapor

Estima la presión de vapor de un líquido a otra temperatura con la ecuación de Clausius-Clapeyron.

Presión de vapor ajustada por temperatura
Introduce un par conocido de presión y temperatura y la entalpía molar de vaporización de la sustancia.

Acerca de la presión de vapor

La presión de vapor es la presión de equilibrio que ejerce un vapor sobre su líquido en un sistema cerrado a una temperatura determinada. Las moléculas salen de la superficie del líquido y regresan continuamente. Cuando la evaporación y la condensación tienen la misma velocidad, el vapor está saturado y su presión es la presión de vapor de equilibrio. Al aumentar la temperatura, crece la proporción de moléculas con energía suficiente para escapar, por lo que la presión de vapor suele aumentar rápidamente, no de forma lineal. Esta calculadora usa la ecuación integrada de Clausius-Clapeyron para trasladar una presión de vapor conocida de una temperatura a otra. La relación emplea el logaritmo natural del cociente de presiones, la entalpía molar de vaporización, la constante universal de los gases y la diferencia entre las temperaturas absolutas inversas. Las temperaturas introducidas en grados Celsius se convierten internamente a kelvin. La entalpía en kilojulios por mol se convierte a julios por mol para mantener la compatibilidad con la constante de los gases. El resultado conserva la unidad de la presión conocida, que en esta interfaz es el kilopascal. La ecuación supone que el vapor se comporta aproximadamente como un gas ideal, que el volumen molar del líquido es despreciable frente al del vapor y que la entalpía de vaporización es constante en el intervalo elegido. Estas suposiciones suelen ser razonables en un rango moderado alejado del punto crítico. La precisión disminuye en intervalos amplios, cerca de transiciones de fase, a presiones altas o cuando la asociación molecular y el comportamiento no ideal son importantes. Si hay coeficientes de Antoine fiables o una correlación de propiedades validada para la sustancia y el rango, pueden ofrecer una mejor estimación de ingeniería. Un líquido hierve cuando su presión de vapor iguala la presión del entorno. Por ello, la calculadora ayuda a explorar por qué la temperatura de ebullición baja con la altitud o sube en equipos presurizados, aunque no calcula directamente esa temperatura. Usa datos experimentales fiables para el punto de referencia y la entalpía. No extrapoles a regiones donde la sustancia cambie de fase o se descomponga. Para diseño de procesos, alivio de presión, exposición ambiental o cálculos normativos, consulta datos de propiedades autorizados y aplica una ecuación de estado o correlación aprobada con incertidumbre documentada.

Ejemplos de presión de vapor

Cada estimación usa un punto conocido y considera constante la entalpía de vaporización.

Datos conocidos y objetivoPresión estimadaUso
101.325 kPa a 100 °C; objetivo 80 °C; 40.65 kJ/molAproximadamente 48 kPaEstimación para agua en un intervalo reducido.
3.17 kPa a 25 °C; objetivo 50 °C; 40.7 kJ/molAproximadamente 11 kPaLa presión aumenta mucho con la temperatura.
20 kPa a 40 °C; objetivo 20 °C; 35 kJ/molAproximadamente 8 kPaEl enfriamiento reduce la presión de vapor de equilibrio.

Cómo estimar la presión de vapor

  1. Busca un dato fiable de presión de vapor medido a una temperatura conocida.
  2. Introduce esa presión y temperatura en las unidades indicadas.
  3. Introduce la temperatura objetivo y la entalpía molar de vaporización.
  4. Calcula y comprueba que el rango de temperatura cumpla las suposiciones de la ecuación.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la presión de vapor?

Es la presión del vapor saturado en equilibrio con su líquido a una temperatura dada. Es una propiedad de la sustancia y aumenta al subir la temperatura.

¿Por qué se convierten las temperaturas a kelvin?

La ecuación de Clausius-Clapeyron usa la temperatura absoluta inversa. Los valores Celsius no se pueden introducir directamente porque su punto cero es arbitrario.

¿Puedo usar otra unidad de presión?

El cociente matemático admite cualquier unidad si es la misma para ambas presiones. Esta interfaz muestra el valor conocido y el resultado en kilopascales para evitar ambigüedades.

¿La entalpía de vaporización es realmente constante?

Cambia con la temperatura y se acerca a cero cerca del punto crítico. Considerarla constante es una aproximación más adecuada para un intervalo de temperatura limitado.

¿Cómo se relaciona la presión de vapor con la ebullición?

La ebullición comienza cuando la presión de vapor alcanza la presión externa. Por eso, una menor presión del entorno permite hervir a una temperatura más baja.