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Punto que hierve
punto que hierve de un líquido está la temperatura en la cual presión del vapor del líquido iguala la presión ambiental que rodea el líquido.[1][2][3][4] Un líquido en un ambiente del vacío tiene un punto que hierve más bajo que cuando el líquido está en presión atmosférica. Un líquido en un ambiente de alta presión tiene un punto que hierve más alto que cuando el líquido está en la presión atmosférica. Es decir el punto que hierve de líquidos varía con y depende de la presión ambiental circundante.
punto que hierve normal (también llamado punto que hierve atmosférico o punto que hierve de la presión atmosférica) de un líquido es el caso especial en el cual la presión del vapor del líquido iguala la presión atmosférica definida en el nivel del mar, 1 atmósfera.[5][6] En esa temperatura, la presión del vapor del líquido llega a ser suficiente superar la presión atmosférica y levantar el líquido para formar burbujas dentro del bulto del líquido. punto que hierve estándar ahora (en fecha 1982) se define cerca IUPAC como la temperatura en la cual el hervir ocurre bajo presión de 1 barra.[7]
calor de la vaporización es la cantidad de calor requerida para convertir o para vaporizar un líquido saturado (es decir, un líquido en su punto que hierve) en un vapor.
Los líquidos pueden cambiar a un vapor en las temperaturas debajo de sus puntos que hierven con el proceso de evaporación. La evaporación es un fenómeno superficial en el cual las moléculas localizaron cerca del vapor/del escape superficial líquido en la fase del vapor. Por otra parte, el hervir es un proceso en el cual las moléculas dondequiera en el escape líquido, dando por resultado la formación del vapor burbujean dentro del líquido.
Contenido |
Temperatura y presión de la saturación
A líquido saturado contiene tanta energía termal como puede sin hervir (o inversamente a vapor saturado contiene mientras que poca energía termal como puede fuera el condensar).
Temperatura de la saturación significa punto que hierve. La temperatura de la saturación es la temperatura para una presión correspondiente de la saturación en la cual un líquido hierva en su vapor fase. El líquido se puede decir para ser saturado con energía termal. Cualquier adición de la energía termal da lugar a a transición de la fase.
Si presión en un sistema sigue habiendo la constante (isobárico), un vapor en la temperatura de la saturación comenzará a condensar en su fase líquida como energía termal (calor) se quita. Semejantemente, un líquido en la temperatura de la saturación y la presión hervirán en su fase del vapor como se aplica la energía termal adicional.
El punto que hierve corresponde a la temperatura en la cual la presión del vapor del líquido iguala la presión ambiental circundante. Así, el punto que hierve es dependiente en la presión. Generalmente, los puntos que hierven se publican con respecto a la presión atmosférica (101.325 kilopascals o 1 atmósfera). En elevaciones más altas, donde está mucho más baja la presión atmosférica, el punto que hierve es también más bajo. El punto que hierve aumenta con la presión creciente hasta punto crítico, donde las características del gas y del líquido llegan a ser idénticas. El punto que hierve no se puede aumentar más allá del punto crítico. Asimismo, el punto que hierve disminuye con la presión que disminuye hasta punto triple se alcanza. El punto que hierve no se puede reducir debajo del punto triple.
Si el calor de la vaporización y de la presión del vapor de un líquido en cierta temperatura se sabe, el punto que hierve normal puede ser calculado usando Ecuación de Clausius-Clapeyron así:
| donde: | |
| TB | = el punto que hierve normal, K |
|---|---|
| R | = constante de gas ideal, 8.314 J · K-1 · mol-1 |
| P0 | = está la presión del vapor en una temperatura dada, kPa |
| 101.325 | = presión atmosférica, kPa |
| ΔHvap | = el calor de la vaporización del líquido, J/mol |
| T0 | = la temperatura dada, K |
| ln | = logaritmo natural a la base e |
Presión de la saturación es la presión para una temperatura correspondiente de la saturación en la cual un líquido hierva en su fase del vapor. La presión de la saturación y la temperatura de la saturación tienen una relación directa: como la presión de la saturación se aumenta así que es temperatura de la saturación.
Si la temperatura en a sistema sigue habiendo la constante ( isotérmico el sistema), el vapor en la presión de la saturación y la temperatura comenzarán a condense en su fase líquida como la presión de sistema se aumenta. Semejantemente, un líquido en la presión de la saturación y la temperatura tenderán a flash en su vapor la fase como presión de sistema se disminuye.
El punto que hierve de agua es 100 °C (212 °F) en la presión estándar. Encima de Montaje Everest la presión es cerca de 260 mbar (kPa 26.39) el punto que hierve del agua es tan 69 °C. (156.2 °F).
Para los purists, punto que hierve normal del agua están 99.97 grados de centígrado en una presión de 1 atmósfera (es decir, kPa 101.325). Hasta 1982 éste era también punto que hierve estándar del agua, pero IUPAC ahora recomienda una presión estándar de 1 barra (kPa 100). En este levemente de presión reducida, punto que hierve estándar del agua son 99.61 grados de centígrado.
Relación entre el punto que hierve normal y la presión del vapor de líquidos
Cuanto más alta es la presión del vapor de un líquido en una temperatura dada, cuanto más bajo es el punto que hierve normal (es decir, el punto que hierve en la presión atmosférica) del líquido.
La carta de la presión del vapor a la derecha tiene gráficos de las presiones del vapor contra las temperaturas para una variedad de líquidos.[8] Como puede ser visto en la carta, los líquidos con las presiones más altas del vapor tienen los puntos que hierven normales más bajos.
Por ejemplo, en cualquier temperatura dada, propano tiene la presión más alta del vapor de líquidos uces de los en la carta. También tiene el punto que hierve normal más bajo (- °C 43.7), que es donde la curva de la presión del vapor del propano (la línea púrpura) interseca la línea de presión horizontal de una atmósfera (atmósfera) de la presión absoluta del vapor.
En términos de intermolecular las interacciones, el punto que hierve representan el punto en el cual el líquido moléculas posea bastantes energía termal para superar las varias atracciones intermoleculares que atan las moléculas en el líquido (eg. atracción del dipolo-dipolo, atracciones del inducir-dipolo del instantáneo-dipolo, y enlaces del hidrógeno). Por lo tanto el punto que hierve es también un indicador de la fuerza de estas fuerzas atractivas.
Características de otros elementos
El elemento con el punto que hierve más bajo es helio. Ambos los puntos que hierven de renio y tungsteno exceda de 5000 K en presión estándar. Debido a la dificultad experimental exacto de medir temperaturas extremas sin predisposición, hay una cierta discrepancia en la literatura si tungsteno o renio tiene el punto que hierve más alto.[9]
Vea también
- El hervir retrasa
- elevación del Hervir-punto
- Temperatura crítica
- Lista de elementos por el punto que hierve
Acoplamientos externos
- Ábaco de la Presión-Temperatura de la Sigma-Aldrich Estime rápidamente y fácilmente los puntos que hierven en las varias presiones.
Referencias
- ^ David.E. Goldberg (1988). 3.000 problemas solucionados en química, Primera edición, McGraw-Colina. ISBN 0-07-023684-4. Sección 17.43, página 321
- ^ Louis Theodore, R. Ryan Dupont y Kumar Ganesan (redactores) (1999). Prevención de la contaminación: El acercamiento de la gestión de desechos al siglo XXI. Presión del CRC. ISBN 1-56670-495-2. Sección 27, página 15
- ^ Cartas y tablas - definiciones de los productos del gas
- ^ Principales de la destilación Ming T. Tham, conferenciante mayor, Universidad de Newcastle sobre Tyne
- ^ Glosario general de la química Universidad de Purdue página del Web site
- ^ Kevin R. Carrete, R. M. Fikar, P. E. Dumas, Jay M. Templin, y Patricia Van Arnum (2006). Química del AP (REA) - la mejor preparación de la prueba para el examen avanzado de la colocación, 9na asociación de la edición, de la investigación y de la educación. ISBN 0-7386-0221-3. Sección 71, página 224
- ^ Notación para los estados y procesos, significación del estándar de la palabra en termodinámica química, y observaciones en las formas comúnmente tabuladas de funciones termodinámicas Vea la página 1274
- ^ Perry, derecha. y verde, D.W. (Redactores) (1997). Manual de los ingenieros del producto químico de Perry, 7ma edición, McGraw-Colina. ISBN 0-07-049841-5.
- ^ Howard DeVoe (2000). Termodinámica y química, 1ra edición, Prentice-Pasillo. ISBN 0-02-328741-1.
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