Определить давление насыщенного пара воды при температуре 200oC, учитывая, что а) ΔиспH = 40.67 кДж⋅моль–1 и остаётся
Определить давление насыщенного пара воды при температуре 200oC, учитывая, что а) ΔиспH = 40.67 кДж⋅моль–1 и остаётся постоянным при изменении температуры; б) ΔCp = –42 Дж⋅моль–1⋅К–1. Возможное решение для а) представлено на скриншоте, однако для б) нужная информация отсутствует.
Сладкий_Ассасин 29
Для решения задачи о давлении насыщенного пара воды при температуре 200°C, мы можем воспользоваться уравнением Клапейрона-Клаузиуса:\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = \dfrac{\Delta H_{m}}{R} \left(\dfrac{1}{T_1} - \dfrac{1}{T_2}\right) + \int_{T_{1}}^{T_{2}} \dfrac{\Delta C_{p}}{R} \dfrac{dT}{T}\]
Где:
- \(P_1\) - давление насыщенного пара при температуре \(T_1\)
- \(P_2\) - давление насыщенного пара при температуре \(T_2\)
- \(\Delta H_{m}\) - молярная энтальпия парообразования
- \(\Delta C_{p}\) - изобарная теплоемкость
- \(R\) - газовая постоянная
Для сложившейся ситуации, где у вас есть значение для \(\Delta H_{m}\) и необходимо вычислить давление насыщенного пара воды при температуре 200°C, нам нужно воспользоваться известными значениями и формулами:
Учитывая что \(\Delta H_{m} = 40.67 кДж\cdot моль^{-1}\) и \(T_{1} = 100°C, T_{2} = 200°C\), имеем:
\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = \dfrac{40.67 \cdot 10^3}{8.314} \left(\dfrac{1}{373} - \dfrac{1}{473}\right) + \int_{373}^{473} \dfrac{-42000}{8.314} \dfrac{dT}{T}\]
\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = 16309.44 \left(0.0027\right) - 5048.3 \cdot ln\left(\dfrac{473}{373}\right)\]
\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = 44.05 - 5048.3 \cdot ln(1.2669)\]
\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = 44.05 - 5048.3 \cdot 0.2344\]
\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = 44.05 - 1184.4\]
\[ln\left(\dfrac{P_2}{P_1}\right) = -1140.35\]
Отсюда, можем получить значение для \(\dfrac{P_2}{P_1}\) и далее рассчитать \(P_2\) в качестве ответа.