Kihesabu Kiwango cha Kuchemsha

Utangulizi

Kihesabu kiwango cha kuchemsha ni chombo muhimu kwa kemisti, wahandisi, na wanasayansi wanaohitaji kubaini joto ambalo kioevu hubadilika kuwa mvuke chini ya hali tofauti za shinikizo. Kiwango cha kuchemsha cha dutu ni joto ambalo shinikizo lake la mvuke linafanana na shinikizo la anga linalozunguka, na kusababisha kioevu kubadilika kuwa gesi. Sifa hii muhimu ya kimwili inatofautiana sana na shinikizo—uhusiano ambao ni muhimu katika matumizi mengi ya kisayansi na viwandani. Kihesabu chetu cha kiwango cha kuchemsha kinatumia kanuni ya Antoine, mfano wa kihesabu ulioimarishwa, ili kutabiri kwa usahihi viwango vya kuchemsha kwa dutu mbalimbali katika hali tofauti za shinikizo.

Iwe unabuni michakato ya kemikali, unapanga shughuli za kutenganisha, au unachunguza jinsi urefu wa baharini unavyoathiri joto la kupikia, kuelewa tofauti za kiwango cha kuchemsha ni muhimu. Kihesabu hiki kinatoa utabiri sahihi wa kiwango cha kuchemsha kwa dutu maarufu kama maji, ethanol, na acetone, huku pia kikikuruhusu kuingiza dutu za kawaida zenye vigezo vya kanuni ya Antoine.

Sayansi ya Viwango vya Kuchemsha

Nini Kinachopanga Kiwango cha Kuchemsha?

Kiwango cha kuchemsha cha dutu ni joto ambalo shinikizo lake la mvuke linafanana na shinikizo la nje. Katika hatua hii, mabubbles ya mvuke yanaundwa ndani ya kioevu na kupanda hadi juu, na kusababisha kuchemka kwa kawaida tunayoona. Sababu kadhaa zinaathiri kiwango cha kuchemsha cha dutu:

1. Muundo wa molekuli - Molekuli kubwa na zile zenye nguvu zaidi za mvuto wa kati kawaida huwa na viwango vya kuchemsha vya juu
2. Nguvu za mvuto wa kati - Uhusiano wa hidrojeni, mwingiliano wa dipole-dipole, na nguvu za kueneza za London zinaathiri joto la kuchemsha
3. Shinikizo la nje - Shinikizo la anga lililo chini (kama vile katika urefu mkubwa) linapelekea viwango vya kuchemsha kuwa vya chini

Uhusiano kati ya shinikizo na kiwango cha kuchemsha ni muhimu sana. Maji, kwa mfano, yanachemka kwa 100°C (212°F) katika shinikizo la anga la kawaida (1 atm au 760 mmHg), lakini katika shinikizo lililopunguzwa linalopatikana katika urefu mkubwa, yanachemka kwa joto la chini sana.

Kanuni ya Antoine Imeelezwa

Kanuni ya Antoine ni formula ya nadharia ambayo inahusisha shinikizo la mvuke na joto kwa vipengele safi. Ni msingi wa kihesabu cha kiwango chetu cha kuchemsha na imeelezwa kama:

$\log_{10}(P) = A - \frac{B}{T + C}$

Ambapo:

• $P$ ni shinikizo la mvuke (kwa kawaida katika mmHg)
• $T$ ni joto (katika °C)
• $A$, $B$, na $C$ ni vigezo maalum vya dutu vilivyopatikana kwa majaribio

Ili kuhesabu kiwango cha kuchemsha katika shinikizo fulani, tunabadilisha kanuni hiyo ili kutafuta joto:

$T = \frac{B}{A - \log_{10}(P)} - C$

Kila dutu ina vigezo vya Antoine vya kipekee ambavyo vimepatiwa kupitia vipimo vya majaribio. Vigezo hivi kwa kawaida vinatumika ndani ya maeneo maalum ya joto, ndiyo sababu kihesabu chetu kinajumuisha onyo linapokuwa matokeo yanatoka nje ya maeneo yaliyopendekezwa.

Jinsi ya Kutumia Kihesabu Kiwango cha Kuchemsha

Kihesabu chetu kimeundwa kuwa rahisi na wazi. Fuata hatua hizi ili kuhesabu kiwango cha kuchemsha cha dutu unayotaka:

Kwa Dutu Zilizotajwa Kabla

1. Chagua aina ya dutu: Chagua "Dutu Iliyochaguliwa" kutoka kwenye chaguo la redio
2. Chagua dutu: Chagua kutoka kwenye orodha ya vitu vya kawaida (maji, ethanol, methanol, n.k.)
3. Ingiza shinikizo: Ingiza thamani ya shinikizo ambayo unataka kuhesabu kiwango cha kuchemsha
4. Chagua kitengo cha shinikizo: Chagua kutoka kwenye vitengo vinavyopatikana (atm, mmHg, kPa, psi, au bar)
5. Chagua kitengo cha joto: Chagua kitengo chako unachopendelea (Celsius, Fahrenheit, au Kelvin)
6. Tazama matokeo: Kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha kitaonyeshwa katika sehemu ya matokeo

Kwa Dutu za Kawaida

1. Chagua aina ya dutu: Chagua "Dutu ya Kawaida" kutoka kwenye chaguo la redio
2. Ingiza jina la dutu: Toa jina kwa dutu yako ya kawaida (hiari)
3. Ingiza vigezo vya Antoine: Ingiza thamani za A, B, na C zinazohusiana na dutu yako
4. Ingiza shinikizo: Ingiza thamani ya shinikizo ambayo unataka kuhesabu kiwango cha kuchemsha
5. Chagua kitengo cha shinikizo: Chagua kutoka kwenye vitengo vinavyopatikana (atm, mmHg, kPa, psi, au bar)
6. Chagua kitengo cha joto: Chagua kitengo chako unachopendelea (Celsius, Fahrenheit, au Kelvin)
7. Tazama matokeo: Kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha kitaonyeshwa katika sehemu ya matokeo

Kuelewa Matokeo

Kihesabu kinatoa:

• Kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha: Joto ambalo dutu itachemka katika shinikizo lililotolewa
• Onyo la eneo: Arifa ikiwa matokeo yanatoka nje ya eneo lililopendekezwa kwa vitu vilivyotajwa kabla
• Uonyeshaji: Grafu inayoonyesha uhusiano kati ya shinikizo na kiwango cha kuchemsha, huku kuhesabu kwako maalum kukionyeshwa

Chaguzi za Juu

Kwa watumiaji wanaovutiwa na hisabati ya msingi, kihesabu kinajumuisha kitufe cha "Chaguzi za Juu" ambacho kinaonyesha kanuni ya Antoine na kuelezea jinsi inavyotumiwa katika hesabu.

Matumizi ya Vitendo ya Hesabu za Kiwango cha Kuchemsha

Hesabu sahihi za kiwango cha kuchemsha ni muhimu katika nyanja na matumizi mengi:

Uhandisi wa Kemikali

• Mchakato wa kutenganisha: Kutenganisha mchanganyiko kulingana na viwango tofauti vya kuchemsha
• Ubunifu wa reactor: Kuhakikisha hali sahihi za kufanya kazi kwa michakato ya kemikali
• Taratibu za usalama: Kuzuia hali hatari kwa kuelewa wakati vitu vinaweza kugeuka kuwa mvuke

Sekta ya Dawa

• Utengenezaji wa dawa: Kudhibiti uvukizi wa vimumunyisho wakati wa uzalishaji
• Mchakato wa kusafisha: Kutumia viwango vya kuchemsha kutenganisha na kusafisha viambato
• Udhibiti wa ubora: Kuangalia utambulisho wa dutu kupitia uthibitisho wa kiwango cha kuchemsha

Sayansi ya Chakula na Kupikia

• Kupikia katika urefu mkubwa: Kurekebisha nyakati na joto la kupikia kulingana na viwango vya kuchemsha vilivyopunguzwa
• Uhifadhi wa chakula: Kuelewa jinsi joto la usindikaji linavyoathiri usalama wa chakula
• Kuvuta na kutenganisha: Kudhibiti kiwango cha pombe kupitia usimamizi sahihi wa joto

Sayansi ya Mazingira

• Tabia ya uchafuzi: Kutabiri jinsi vitu vyenye mvuke vinavyoweza kuvukiza katika anga
• Ubora wa maji: Kuelewa jinsi gesi zilizoyeyushwa zinavyoathiri mali za maji katika joto tofauti
• Masomo ya hali ya hewa: Kuunda mifano ya uvukizi na kuungana

Mfano wa Hesabu

1. Maji katika urefu mkubwa (5,000 ft):

   • Shinikizo la anga: takriban 0.83 atm
   • Kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha: 94.4°C (201.9°F)
   • Athari ya vitendo: Nyakati ndefu za kupikia zinahitajika kwa chakula kinachochemshwa

2. Kutenganisha ethanol viwandani:

   • Shinikizo linalofanya kazi: 0.5 atm
   • Kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha: 64.5°C (148.1°F)
   • Maombi: Kutenganisha kwa joto la chini hupunguza gharama za nishati

3. Kutenganisha toluene kwa njia ya vacuum:

   • Shinikizo la vacuum: 50 mmHg (0.066 atm)
   • Kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha: 53.7°C (128.7°F)
   • Faida: Inaruhusu kutenganisha viambato vinavyohitaji joto bila kuharibika

Mbadala wa Kanuni ya Antoine

Ingawa kanuni ya Antoine inatumika sana kwa urahisi na usahihi wake, njia nyingine za kuhesabu viwango vya kuchemsha ni pamoja na:

1. Kanuni ya Clausius-Clapeyron: Uhusiano wa nadharia wa msingi, lakini unahitaji maarifa ya mabadiliko ya enthalpy ya mvuke
2. Kanuni ya Wagner: Inatoa usahihi zaidi juu ya maeneo pana ya joto lakini inahitaji vigezo vingi zaidi
3. Meza za mvuke za NIST: Sahihi sana kwa maji lakini zina mipaka kwa dutu moja tu
4. Kupima kwa majaribio: Uamuzi wa moja kwa moja kwa kutumia vifaa vya majaribio kwa usahihi wa juu zaidi

Kila njia ina faida zake, lakini kanuni ya Antoine inatoa usawa mzuri wa urahisi na usahihi kwa matumizi mengi, ndiyo sababu inatekelezwa katika kihesabu chetu.

Maendeleo ya Kihistoria ya Sayansi ya Viwango vya Kuchemsha

Kuelewa viwango vya kuchemsha na uhusiano wao na shinikizo kumepitia mabadiliko makubwa kwa karne nyingi:

Uangalizi wa Mapema

Katika karne ya 17, wanasayansi kama Robert Boyle walianza masomo ya mfumo wa jinsi shinikizo linavyoathiri mali za gesi na kioevu. Ubunifu wa Denis Papin wa chombo cha shinikizo mwaka 1679 ulionyesha kuwa kuongezeka kwa shinikizo kunaweza kuongeza kiwango cha kuchemsha cha maji, kuruhusu kupikia kwa haraka zaidi.

Misingi ya Thermodynamic

Katika karne ya 19, wanasayansi ikiwa ni pamoja na Sadi Carnot, Rudolf Clausius, na William Thomson (Lord Kelvin) walitengeneza sheria za msingi za thermodynamics, ambazo ziliweka msingi wa kuelewa mabadiliko ya awamu kama kuchemsha.

Kanuni ya Antoine

Mnamo mwaka wa 1888, mhandisi wa Kifaransa Louis Charles Antoine alichapisha kanuni yake ya eponymous, ambayo ilitoa uhusiano rahisi lakini mzuri wa kihesabu kati ya shinikizo la mvuke na joto. Formula hii ya nadharia ilikua chombo cha kawaida katika uhandisi wa kemikali na kemia ya kimwili.

Maendeleo ya Kisasa

Katika karne ya 20, watafiti walikusanya hifadhidata kubwa za vigezo vya Antoine kwa maelfu ya dutu. Mbinu za kisasa za kompyuta zimeimarisha zaidi thamani hizi na kupanua matumizi ya kanuni hiyo kwa maeneo pana ya joto na shinikizo.

Leo, kanuni ya Antoine inabaki kuwa msingi wa hesabu za usawa wa mvuke-kioevu, ikipata matumizi katika kila kitu kutoka kutenganisha viwandani hadi mfano wa mazingira.

Mifano ya Utekelezaji wa Kanuni

Hapa kuna mifano ya jinsi ya kutekeleza hesabu za kiwango cha kuchemsha kwa kutumia kanuni ya Antoine katika lugha mbalimbali za programu:

1' Excel VBA Function for Boiling Point Calculation
2Function CalculateBoilingPoint(A As Double, B As Double, C As Double, Pressure As Double) As Double
3    ' Calculate boiling point using Antoine equation
4    ' Pressure should be in mmHg
5    CalculateBoilingPoint = B / (A - Log(Pressure) / Log(10)) - C
6End Function
7
8' Example usage:
9' Water constants: A=8.07131, B=1730.63, C=233.426
10' =CalculateBoilingPoint(8.07131, 1730.63, 233.426, 760) ' Result: 100.0°C at 1 atm
11

1import math
2
3def calculate_boiling_point(a, b, c, pressure_mmhg):
4    """
5    Calculate boiling point using the Antoine equation.
6    
7    Parameters:
8    a, b, c: Antoine constants for the substance
9    pressure_mmhg: Pressure in mmHg
10    
11    Returns:
12    Boiling point in Celsius
13    """
14    return b / (a - math.log10(pressure_mmhg)) - c
15
16# Example for water at standard pressure (760 mmHg)
17water_constants = {"A": 8.07131, "B": 1730.63, "C": 233.426}
18pressure = 760  # 1 atm = 760 mmHg
19
20boiling_point = calculate_boiling_point(
21    water_constants["A"], 
22    water_constants["B"], 
23    water_constants["C"], 
24    pressure
25)
26
27print(f"Water boils at {boiling_point:.2f}°C at {pressure} mmHg")
28

1function calculateBoilingPoint(a, b, c, pressureMmHg) {
2  // Calculate boiling point using Antoine equation
3  // Returns temperature in Celsius
4  return b / (a - Math.log10(pressureMmHg)) - c;
5}
6
7// Convert between temperature units
8function convertTemperature(temp, fromUnit, toUnit) {
9  // First convert to Celsius
10  let tempInC;
11  
12  switch (fromUnit) {
13    case 'C':
14      tempInC = temp;
15      break;
16    case 'F':
17      tempInC = (temp - 32) * 5/9;
18      break;
19    case 'K':
20      tempInC = temp - 273.15;
21      break;
22  }
23  
24  // Then convert from Celsius to target unit
25  switch (toUnit) {
26    case 'C':
27      return tempInC;
28    case 'F':
29      return (tempInC * 9/5) + 32;
30    case 'K':
31      return tempInC + 273.15;
32  }
33}
34
35// Example usage for water at different pressures
36const waterConstants = { A: 8.07131, B: 1730.63, C: 233.426 };
37const standardPressure = 760; // mmHg (1 atm)
38const highAltitudePressure = 630; // mmHg (approximately 5000 ft elevation)
39
40const boilingPointAtSeaLevel = calculateBoilingPoint(
41  waterConstants.A,
42  waterConstants.B,
43  waterConstants.C,
44  standardPressure
45);
46
47const boilingPointAtAltitude = calculateBoilingPoint(
48  waterConstants.A,
49  waterConstants.B,
50  waterConstants.C,
51  highAltitudePressure
52);
53
54console.log(`Water boils at ${boilingPointAtSeaLevel.toFixed(2)}°C at sea level`);
55console.log(`Water boils at ${boilingPointAtAltitude.toFixed(2)}°C at high altitude`);
56console.log(`That's ${convertTemperature(boilingPointAtAltitude, 'C', 'F').toFixed(2)}°F`);
57

1public class BoilingPointCalculator {
2    /**
3     * Calculate boiling point using Antoine equation
4     * 
5     * @param a Antoine constant A
6     * @param b Antoine constant B
7     * @param c Antoine constant C
8     * @param pressureMmHg Pressure in mmHg
9     * @return Boiling point in Celsius
10     */
11    public static double calculateBoilingPoint(double a, double b, double c, double pressureMmHg) {
12        return b / (a - Math.log10(pressureMmHg)) - c;
13    }
14    
15    /**
16     * Convert pressure between different units
17     * 
18     * @param pressure Pressure value to convert
19     * @param fromUnit Source unit ("atm", "mmHg", "kPa", "psi", "bar")
20     * @param toUnit Target unit
21     * @return Converted pressure value
22     */
23    public static double convertPressure(double pressure, String fromUnit, String toUnit) {
24        // Conversion factors to mmHg
25        double mmHg = 0;
26        
27        // Convert to mmHg first
28        switch (fromUnit) {
29            case "mmHg": mmHg = pressure; break;
30            case "atm": mmHg = pressure * 760; break;
31            case "kPa": mmHg = pressure * 7.50062; break;
32            case "psi": mmHg = pressure * 51.7149; break;
33            case "bar": mmHg = pressure * 750.062; break;
34        }
35        
36        // Convert from mmHg to target unit
37        switch (toUnit) {
38            case "mmHg": return mmHg;
39            case "atm": return mmHg / 760;
40            case "kPa": return mmHg / 7.50062;
41            case "psi": return mmHg / 51.7149;
42            case "bar": return mmHg / 750.062;
43        }
44        
45        return 0; // Should not reach here
46    }
47    
48    public static void main(String[] args) {
49        // Antoine constants for water
50        double a = 8.07131;
51        double b = 1730.63;
52        double c = 233.426;
53        
54        // Calculate boiling point at different pressures
55        double standardPressure = 1.0; // atm
56        double standardPressureMmHg = convertPressure(standardPressure, "atm", "mmHg");
57        double boilingPoint = calculateBoilingPoint(a, b, c, standardPressureMmHg);
58        
59        System.out.printf("Water boils at %.2f°C at %.2f atm (%.2f mmHg)%n", 
60                          boilingPoint, standardPressure, standardPressureMmHg);
61        
62        // Calculate boiling point at reduced pressure (high altitude)
63        double reducedPressure = 0.8; // atm
64        double reducedPressureMmHg = convertPressure(reducedPressure, "atm", "mmHg");
65        double reducedBoilingPoint = calculateBoilingPoint(a, b, c, reducedPressureMmHg);
66        
67        System.out.printf("At high altitude (0.8 atm), water boils at %.2f°C%n", 
68                          reducedBoilingPoint);
69    }
70}
71

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <string>
4
5// Calculate boiling point using Antoine equation
6double calculateBoilingPoint(double a, double b, double c, double pressureMmHg) {
7    return b / (a - log10(pressureMmHg)) - c;
8}
9
10// Convert temperature between units
11double convertTemperature(double temp, const std::string& fromUnit, const std::string& toUnit) {
12    // First convert to Celsius
13    double tempInC;
14    
15    if (fromUnit == "C") {
16        tempInC = temp;
17    } else if (fromUnit == "F") {
18        tempInC = (temp - 32.0) * 5.0 / 9.0;
19    } else if (fromUnit == "K") {
20        tempInC = temp - 273.15;
21    } else {
22        throw std::invalid_argument("Invalid temperature unit");
23    }
24    
25    // Then convert from Celsius to target unit
26    if (toUnit == "C") {
27        return tempInC;
28    } else if (toUnit == "F") {
29        return (tempInC * 9.0 / 5.0) + 32.0;
30    } else if (toUnit == "K") {
31        return tempInC + 273.15;
32    } else {
33        throw std::invalid_argument("Invalid temperature unit");
34    }
35}
36
37int main() {
38    // Antoine constants for water
39    double a = 8.07131;
40    double b = 1730.63;
41    double c = 233.426;
42    
43    // Calculate boiling point at standard pressure
44    double standardPressure = 760.0; // mmHg (1 atm)
45    double boilingPoint = calculateBoilingPoint(a, b, c, standardPressure);
46    
47    std::cout << "Water boils at " << boilingPoint << "°C at standard pressure (760 mmHg)" << std::endl;
48    
49    // Calculate boiling point at reduced pressure
50    double reducedPressure = 500.0; // mmHg
51    double reducedBoilingPoint = calculateBoilingPoint(a, b, c, reducedPressure);
52    
53    std::cout << "Water boils at " << reducedBoilingPoint << "°C at reduced pressure (500 mmHg)" << std::endl;
54    std::cout << "That's " << convertTemperature(reducedBoilingPoint, "C", "F") << "°F" << std::endl;
55    
56    return 0;
57}
58

Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara

Kiwango cha kuchemsha cha maji ni kipi katika shinikizo la kawaida?

Maji yanachemka kwa 100°C (212°F) katika shinikizo la kawaida la anga (1 atm au 760 mmHg). Hii mara nyingi inatumika kama kipimo cha rejea katika viwango vya joto na maelekezo ya kupikia.

Urefu wa baharini unaathirije kiwango cha kuchemsha?

Katika urefu mkubwa, shinikizo la anga linapungua, ambalo linapelekea viwango vya kuchemsha vya kioevu kupungua. Kwa maji, kiwango cha kuchemsha hupungua kwa takriban 1°C kwa kila mita 285 (feet 935) ya kuongezeka kwa urefu. Hii ndiyo sababu nyakati za kupikia zinahitaji kurekebishwa katika urefu mkubwa.

Kwa nini vitu tofauti vina viwango tofauti vya kuchemsha?

Vitu tofauti vina viwango tofauti vya kuchemsha kutokana na tofauti katika muundo wa molekuli, uzito wa molekuli, na nguvu za mvuto wa kati. Vitu vyenye nguvu zaidi za mvuto wa kati (kama vile uhusiano wa hidrojeni katika maji) vinahitaji nishati zaidi ili kutenganisha molekuli kuwa katika awamu ya gesi, na kusababisha viwango vya kuchemsha kuwa vya juu.

Vigezo vya Antoine ni vipi na vinapatikanaje?

Vigezo vya Antoine (A, B, na C) ni parameta za majaribio zinazotumiwa katika kanuni ya Antoine kuhusisha shinikizo la mvuke na joto kwa dutu maalum. Vinapatikana kupitia vipimo vya majaribio vya shinikizo la mvuke katika joto tofauti, kisha uchambuzi wa kurudiwa unafanywa ili kufananisha data na kanuni ya Antoine.

Je, kihesabu cha kiwango cha kuchemsha kinaweza kutumika kwa mchanganyiko?

Kanuni ya msingi ya Antoine inatumika kwa dutu safi pekee. Kwa mchanganyiko, mifano tata zaidi kama Sheria ya Raoult au mifano ya coefficient ya shughuli zinahitajika kuzingatia mwingiliano kati ya vipengele tofauti. Kihesabu chetu kimeundwa kwa ajili ya dutu safi.

Tofauti kati ya kiwango cha kuchemsha na uvukizi ni ipi?

Kuchemka kunatokea wakati shinikizo la mvuke la kioevu linafanana na shinikizo la nje, na kusababisha mabubbles kuunda ndani ya kioevu. Uvukizi unafanyika tu kwenye uso wa kioevu na unaweza kutokea katika joto lolote. Kuchemka ni mchakato wa wingi unaotokea kwa joto maalum (kiwango cha kuchemsha) kwa shinikizo fulani.

Je, kanuni ya Antoine ni sahihi kiasi gani?

Kanuni ya Antoine kwa kawaida inatoa usahihi ndani ya 1-2% ya thamani za majaribio ndani ya eneo lililopendekezwa kwa kila dutu. Nje ya maeneo haya, usahihi unaweza kupungua. Kwa shinikizo kali sana au joto karibu na viwango vya juu, mifano tata zaidi ya hali ya hewa inashauriwa.

Je, naweza kuhesabu viwango vya kuchemsha katika shinikizo kubwa sana au dogo sana?

Kanuni ya Antoine inafanya kazi bora ndani ya maeneo ya shinikizo ya wastani. Katika shinikizo kubwa sana (karibu na shinikizo kikuu) au shinikizo dogo sana (katika vacuum ya kina), kanuni hiyo inaweza kupoteza usahihi. Kihesabu chetu kitakujulisha unapokuwa matokeo yanatoka nje ya eneo lililopendekezwa kwa vitu vilivyotajwa kabla.

Ni kitengo gani cha joto ninapaswa kutumia kwa vigezo vya Antoine?

Fomu ya kawaida ya kanuni ya Antoine inatumia joto katika Celsius (°C) na shinikizo katika mmHg. Ikiwa vigezo vyako vinategemea vitengo tofauti, vinahitaji kubadilishwa kabla ya kutumia katika kanuni hiyo.

Kiwango cha kuchemsha kinahusiana vipi na shinikizo la mvuke?

Kiwango cha kuchemsha ni joto ambalo shinikizo la mvuke la dutu linafanana na shinikizo la nje. Kadri joto linavyoongezeka, shinikizo la mvuke linaongezeka. Wakati shinikizo la mvuke linapofanana na shinikizo la mazingira, kuchemka kunatokea. Uhusiano huu ndio hasa ambao kanuni ya Antoine inaelezea.

Marejeo

1. Antoine, C. (1888). "Tensions des vapeurs: nouvelle relation entre les tensions et les températures." Comptes Rendus des Séances de l'Académie des Sciences. 107: 681–684, 778–780, 836–837.

2. Poling, B.E., Prausnitz, J.M., & O'Connell, J.P. (2001). The Properties of Gases and Liquids (5th ed.). McGraw-Hill.

3. Smith, J.M., Van Ness, H.C., & Abbott, M.M. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (7th ed.). McGraw-Hill.

4. NIST Chemistry WebBook, SRD 69. National Institute of Standards and Technology. https://webbook.nist.gov/chemistry/

5. Yaws, C.L. (2003). Yaws' Handbook of Thermodynamic and Physical Properties of Chemical Compounds. Knovel.

6. Reid, R.C., Prausnitz, J.M., & Poling, B.E. (1987). The Properties of Gases and Liquids (4th ed.). McGraw-Hill.

7. Gmehling, J., Kolbe, B., Kleiber, M., & Rarey, J. (2012). Chemical Thermodynamics for Process Simulation. Wiley-VCH.

Jaribu Kihesabu chetu cha Kiwango cha Kuchemsha Leo

Sasa kwamba umeelewa sayansi nyuma ya viwango vya kuchemsha na jinsi kihesabu chetu kinavyofanya kazi, uko tayari kufanya utabiri sahihi kwa matumizi yako maalum. Iwe wewe ni mwanafunzi unayejifunza kuhusu thermodynamics, mhandisi wa kitaalamu unayeunda michakato ya kemikali, au akili yenye udadisi inayoangazia dhana za kisayansi, kihesabu chetu cha kiwango cha kuchemsha kinatoa usahihi na kubadilika unayohitaji.

Rahisi tu chagua dutu yako (au ingiza vigezo vya kanuni ya Antoine vya kawaida), eleza hali za shinikizo, na mara moja ona kiwango kilichohesabiwa cha kuchemsha pamoja na uonyeshaji wa kusaidia wa uhusiano kati ya shinikizo na joto. Kiolesura rahisi cha kihesabu kinafanya hesabu ngumu kuwa inapatikana kwa kila mtu, bila kujali asili ya kiufundi.

Anza kuchunguza uhusiano wa kuvutia kati ya shinikizo na viwango vya kuchemsha leo!