蒸気圧計算機

蒸気圧とは、閉じた系内で、ある温度において液体と平衡にある蒸気が示す圧力です。分子は絶えず液面を離れ、また液面に戻っています。蒸発と凝縮の速度が等しくなると蒸気は飽和し、その圧力が平衡蒸気圧となります。温度が上がると液面から脱出できるエネルギーを持つ分子の割合が増えるため、蒸気圧は通常、直線的ではなく急速に上昇します。 この計算機は積分形のクラウジウス・クラペイロンの式を使い、ある温度での既知の蒸気圧から別の温度での値を求めます。式には圧力比の自然対数、モル蒸発エンタルピー、普遍気体定数、絶対温度の逆数の差を用います。摂氏で入力した温度は内部でケルビンに変換されます。キロジュール毎モルで入力したエンタルピーは、気体定数と単位を合わせるためジュール毎モルに変換されます。出力の圧力単位は既知の値と同じで、この画面ではキロパスカルです。 この式は、蒸気がほぼ理想気体として振る舞い、液体のモル体積が蒸気に比べて無視でき、選択した温度範囲で蒸発エンタルピーが一定と仮定します。臨界点から離れた適度な温度範囲では、これらの仮定は多くの場合妥当です。広い温度範囲、相転移付近、高圧、分子会合や非理想性が重要な条件では精度が低下します。物質と温度範囲に合う信頼性の高いアントワン係数や検証済みの物性相関式があれば、そちらの方が工学的な推定に適する場合があります。 液体は蒸気圧が周囲の圧力に等しくなると沸騰します。そのため、高地で沸点が下がり、加圧装置内で沸点が上がる理由の理解に役立ちますが、沸点を直接計算する機能ではありません。基準点とエンタルピーには信頼できる実験データを使い、相変化や分解が起こる領域へ外挿しないでください。プロセス設計、安全放圧、環境曝露、法規制に関わる計算では、権威ある物性データを参照し、不確かさが文書化された状態方程式または承認済みの相関式を使用してください。