4.15 Supondo que o calor latente de sublimação do gelo
seja independente da temperatura e o volume específico da fase sólida é insignificante em comparação com o volume específico da fase vapor,
vapor
, integre a equação de Clausius-Clapeyron (4.7.7) para obter a pressão de coexistência em função da temperatura. Compare seu resultado com o vapor experimental pressão do gelo de
ao ponto triplo. A pressão do vapor de equilíbrio no ponto triplo é 612 Pa .
Passo 1
O enunciado trata da sublimação do gelo com calor latente
(assumido constante)
e do volume específico do vapor, desprezando o sólido, dado por
e do volume específico do vapor, desprezando o sólido, dado por
A equação de Clausius–Clapeyron é
Queremos integrar essa equação e obter
, usando a condição
no ponto triplo.
Passo 2
Substituímos
em
, obtendo
Passo 3
Separamos variáveis e integramos de
a
:
Passo 4
Calculando os integrals, vem
Passo 5
Convertendo
para J/mol com
,kg/mol:
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Passo 6
Em
,K (zero grau Celsius)
portanto
Esse valor difere do experimental (
,Pa) em menos de
\ %.
Resposta
com erro inferior a
% entre zero grau e o ponto triplo.