Determine a temperatura de ebulição da água sob uma pressão de 2.5bar.
Utilizando a equação de Clausis-Clayperon e Antoine.
Utilizando a equação de Clausis-Clayperon e Antoine.
Passo 1
Beleza, vamos achar a temperatura de ebulição da água quando a pressão é 2,5 bar. Isso cai na matéria de equilíbrio de fases e vapor: vamos usar duas coisinhas
- A equação de Clausius–Clapeyron (que relaciona pressão e temperatura via o calor de vaporização).
- A equação de Antoine (uma fórmula empírica que dá pressão de vapor em função da temperatura).
O que precisamos:
- Pressão de referência
,bar e temperatura normal de ebulição ,K. - Calor molar de vaporização
,kJ/mol. - Constante dos gases
,J/(mol·K). - Coeficientes de Antoine para água (vamos usar a forma que dá
em mmHg e em °C):
Passo 2
Usando Clausius–Clapeyron, para pressão
,bar:
Isolando
:
Agora plugando valores (converter
para J/mol):
Passo 3
Agora pela equação de Antoine. Primeiro converto 2,5 bar em mmHg:
Aí uso
Resposta
Temperatura de ebulição da água a 2,5 bar:
- Pela Clausius–Clapeyron:
,K ( ,°C). - Pela equação de Antoine:
,°C.