Calculateur de pression de vapeur

Estimez la pression de vapeur d'un liquide à une autre température avec l'équation de Clausius-Clapeyron.

Pression de vapeur selon la température
Indiquez un couple pression-température connu et l'enthalpie molaire de vaporisation de la substance.

Comprendre la pression de vapeur

La pression de vapeur est la pression d'équilibre exercée par une vapeur au-dessus de son liquide dans un système fermé, à une température donnée. Les molécules quittent et rejoignent continuellement la surface du liquide. Lorsque l'évaporation et la condensation se produisent à la même vitesse, la vapeur est saturée et sa pression est la pression de vapeur à l'équilibre. Une hausse de température augmente la proportion de molécules ayant assez d'énergie pour s'échapper : la pression de vapeur augmente donc généralement rapidement, et non linéairement. Ce calculateur utilise l'équation intégrée de Clausius-Clapeyron pour transposer une pression de vapeur connue d'une température à une autre. Cette relation emploie le logarithme népérien du rapport des pressions, l'enthalpie molaire de vaporisation, la constante universelle des gaz parfaits et la différence entre les inverses des températures absolues. Les températures saisies en degrés Celsius sont converties en kelvins en interne. L'enthalpie en kilojoules par mole est convertie en joules par mole pour être compatible avec la constante des gaz. Le résultat conserve l'unité de la pression connue, soit le kilopascal dans cette interface. L'équation suppose que la vapeur se comporte approximativement comme un gaz parfait, que le volume molaire du liquide est négligeable devant celui de la vapeur et que l'enthalpie de vaporisation reste constante sur l'intervalle choisi. Ces hypothèses sont souvent raisonnables sur une plage modérée, loin du point critique. La précision diminue sur de grands intervalles, près des transitions de phase, à haute pression ou lorsque l'association moléculaire et les écarts à l'idéalité sont importants. Des coefficients d'Antoine fiables ou une corrélation de propriétés validée pour la substance et la plage considérées peuvent fournir une meilleure estimation technique. Un liquide bout lorsque sa pression de vapeur égale la pression ambiante. Ce calculateur aide donc à comprendre pourquoi la température d'ébullition baisse en altitude ou augmente dans un équipement pressurisé, sans toutefois la calculer directement. Utilisez des données expérimentales fiables pour le point de référence et l'enthalpie. N'extrapolez pas vers une zone où la substance change de phase ou se décompose. Pour la conception de procédés, la décharge de sécurité, l'exposition environnementale ou les calculs réglementaires, consultez des données de référence faisant autorité et utilisez une équation d'état ou une corrélation approuvée dont l'incertitude est documentée.

Exemples de pression de vapeur

Chaque estimation utilise un point connu et considère l'enthalpie de vaporisation comme constante.

Données connues et ciblePression estiméeUsage
101.325 kPa à 100 °C ; cible 80 °C ; 40.65 kJ/molEnviron 48 kPaEstimation pour l'eau sur un intervalle réduit.
3.17 kPa à 25 °C ; cible 50 °C ; 40.7 kJ/molEnviron 11 kPaLa pression augmente fortement avec la température.
20 kPa à 40 °C ; cible 20 °C ; 35 kJ/molEnviron 8 kPaLe refroidissement réduit la pression de vapeur à l'équilibre.

Comment estimer la pression de vapeur

  1. Trouvez une pression de vapeur fiable mesurée à une température connue.
  2. Saisissez cette pression et cette température dans les unités affichées.
  3. Indiquez la température cible et l'enthalpie molaire de vaporisation.
  4. Lancez le calcul et vérifiez que la plage de température respecte les hypothèses de l'équation.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que la pression de vapeur ?

C'est la pression de la vapeur saturée en équilibre avec son liquide à une température donnée. Elle est propre à la substance et augmente avec la température.

Pourquoi convertir les températures en kelvins ?

L'équation de Clausius-Clapeyron utilise l'inverse de la température absolue. Les valeurs Celsius ne peuvent pas être insérées directement, car leur zéro est arbitraire.

Puis-je utiliser une autre unité de pression ?

Le rapport mathématique accepte toute unité commune aux deux pressions. Cette interface indique la valeur connue et le résultat en kilopascals pour éviter toute ambiguïté.

L'enthalpie de vaporisation est-elle vraiment constante ?

Elle varie avec la température et tend vers zéro près du point critique. La considérer comme constante est une approximation surtout adaptée à un intervalle limité.

Quel est le lien entre pression de vapeur et ébullition ?

L'ébullition commence lorsque la pression de vapeur atteint la pression extérieure. Une pression ambiante plus faible permet donc de bouillir à plus basse température.