Kalkulátor parního tlaku: Přesné odhady parního tlaku látek

Úvod do parního tlaku

Parní tlak je základní fyzikální vlastnost, která představuje tlak vyvíjený párou v termodynamické rovnováze s jejími kondenzovanými fázemi (pevnou nebo kapalnou) při dané teplotě. Tento kalkulátor parního tlaku poskytuje jednoduchý, ale mocný způsob, jak odhadnout parní tlak různých látek při různých teplotách pomocí Antoineovy rovnice. Ať už jste student chemie, laborant nebo chemický inženýr, porozumění parnímu tlaku je nezbytné pro předpovídání fázového chování, navrhování destilačních procesů a zajištění bezpečnosti při manipulaci s chemikáliemi.

Kalkulátor vám umožňuje vybrat si z běžných látek, včetně vody, alkoholů a organických rozpouštědel, a okamžitě vypočítat parní tlak při vámi zvolené teplotě. Vizualizací vztahu mezi teplotou a parním tlakem můžete lépe porozumět volatilním charakteristikám různých látek a učinit informovaná rozhodnutí ve svých vědeckých nebo inženýrských aplikacích.

Věda za parním tlakem

Parní tlak je měřítkem tendence látky k odpařování. Při jakékoli dané teplotě mají molekuly na povrchu kapaliny různou energii. Ty, které mají dostatečnou energii, mohou překonat intermolekulární síly, které je drží v kapalném stavu, a uniknout do plynné fáze. Jak teplota stoupá, více molekul získává dostatek energie k úniku, což vede k vyššímu parnímu tlaku.

Antoineova rovnice pro výpočet parního tlaku

Kalkulátor používá Antoineovu rovnici, polovičně empirickou korelaci odvozenou z Clausius-Clapeyronovy rovnice. Tato rovnice poskytuje přesnou metodu pro výpočet parního tlaku v rámci specifických teplotních rozsahů:

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

Kde:

$P$ je parní tlak (v mmHg)
$T$ je teplota (v °C)
$A$ , $B$ a $C$ jsou konstanty specifické pro látku, stanovené experimentálně

Parametry Antoineovy rovnice se liší pro každou látku a jsou platné pouze v rámci specifických teplotních rozsahů. Mimo tyto rozsahy může rovnice produkovat nepřesné výsledky kvůli změnám fyzikálních vlastností látky.

Antoineovy konstanty pro běžné látky

Kalkulátor zahrnuje Antoineovy konstanty pro několik běžných látek:

Látka	A	B	C	Platný teplotní rozsah (°C)
Voda	8.07131	1730.63	233.426	1-100
Methanol	8.08097	1582.271	239.726	15-100
Ethanol	8.20417	1642.89	230.3	20-100
Aceton	7.11714	1210.595	229.664	0-100
Benzén	6.90565	1211.033	220.79	8-100
Toluen	6.95464	1344.8	219.482	10-100
Chloroform	6.95465	1170.966	226.232	0-100
Diethyl ether	6.92333	1064.07	228.8	0-100

Tyto konstanty byly stanoveny pečlivými experimentálními měřeními a poskytují přesné odhady parního tlaku v rámci jejich specifických teplotních rozsahů.

Vizualizace parního tlaku

Teplota (°C) Parní tlak (mmHg)

Voda Ethanol Aceton 760 mmHg (1 atm) 25°C 50°C 75°C 100°C

Graf výše ilustruje, jak parní tlak exponenciálně roste s teplotou pro tři běžné látky: vodu, ethanol a aceton. Horizontální přerušovaná čára představuje atmosférický tlak (760 mmHg), při kterém látka začne vařit. Všimněte si, jak aceton dosahuje tohoto bodu při mnohem nižší teplotě než voda, což vysvětluje, proč se vaří snadněji při pokojové teplotě.

Jak používat kalkulátor parního tlaku

Náš kalkulátor parního tlaku je navržen s ohledem na jednoduchost a přesnost. Postupujte podle těchto kroků pro výpočet parního tlaku vybrané látky:

Vyberte látku: Zvolte z rozbalovacího menu dostupné látky, včetně vody, alkoholů a běžných rozpouštědel.
Zadejte teplotu: Zadejte teplotu (v °C), při které chcete vypočítat parní tlak. Ujistěte se, že teplota spadá do platného rozsahu pro vaši vybranou látku.
Zobrazte výsledky: Kalkulátor okamžitě zobrazí:
- Vypočítaný parní tlak v mmHg
- Antoineovu rovnici se specifickými konstantami pro vaši vybranou látku
- Vizualizovaný graf ukazující křivku parního tlaku v závislosti na teplotě
Analyzujte graf: Interaktivní graf zobrazuje, jak se parní tlak mění s teplotou pro vaši vybranou látku. Aktuální teplota a tlak jsou zvýrazněny červeně.
Kopírujte výsledky: Použijte tlačítko "Kopírovat" pro zkopírování vypočítaného parního tlaku do schránky pro použití ve zprávách nebo dalších výpočtech.

Pokud zadáte teplotu mimo platný rozsah pro vybranou látku, kalkulátor zobrazí chybovou zprávu, která uvádí platný teplotní rozsah.

Příklad výpočtu krok za krokem

Vypočítejme parní tlak vody při 25°C pomocí Antoineovy rovnice:

Určete Antoineovy konstanty pro vodu:
- A = 8.07131
- B = 1730.63
- C = 233.426
Dosadíme tyto hodnoty do Antoineovy rovnice: $\log_{10}(P) = A - \frac{B}{C + T}$ $\log_{10}(P) = 8.07131 - \frac{1730.63}{233.426 + 25}$ $\log_{10}(P) = 8.07131 - \frac{1730.63}{258.426}$ $\log_{10}(P) = 8.07131 - 6.6968$ $\log_{10}(P) = 1.3745$
Vypočítáme parní tlak tím, že vezmeme antilog: $P = 10^{1.3745}$ $P = 23.7 \text{ mmHg}$

Parní tlak vody při 25°C je tedy přibližně 23.7 mmHg. Tato relativně nízká hodnota vysvětluje, proč se voda pomalu odpařuje při pokojové teplotě ve srovnání s volatilnějšími látkami, jako je aceton nebo ethanol.

Porozumění výsledkům parního tlaku

Kalkulátor poskytuje parní tlak v milimetrech rtuti (mmHg), což je běžná jednotka pro měření parního tlaku. Zde je, jak interpretovat výsledky:

Vyšší parní tlak znamená volatilnější látku, která se při dané teplotě snadněji odpařuje.
Nižší parní tlak znamená méně volatilní látku, která zůstává v kapalné formě.
Normální bod varu nastává, když parní tlak dosáhne atmosférického tlaku (760 mmHg na hladině moře).

Například při 25°C:

Voda má parní tlak přibližně 23.8 mmHg
Ethanol má parní tlak přibližně 59.0 mmHg
Aceton má parní tlak přibližně 229.5 mmHg

To vysvětluje, proč se aceton odpařuje mnohem rychleji než voda při pokojové teplotě.

Implementace mobilní aplikace

Mobilní aplikace pro odhad parního tlaku má čisté, intuitivní rozhraní navržené pro platformy iOS a Android. Aplikace dodržuje minimalistické designové principy se dvěma hlavními poli pro vstup:

Výběr látky: Rozbalovací menu umožňující uživatelům vybrat z běžných látek, včetně vody, alkoholů a organických rozpouštědel.
Vstup teploty: Číselné vstupní pole, kde mohou uživatelé zadat teplotu v Celsiích.

Po zadání těchto hodnot aplikace okamžitě vypočítá a zobrazí parní tlak pomocí Antoineovy rovnice. Obrazovka výsledků ukazuje:

Vypočítaný parní tlak v mmHg
Vizualizaci, kde se tato hodnota nachází na křivce parního tlaku
Platný teplotní rozsah pro vybranou látku

Aplikace funguje offline a vyžaduje minimální systémové zdroje, což ji činí přístupnou na široké škále mobilních zařízení. Rozhraní je optimalizováno pro ovládání jednou rukou, s velkými dotykovými cíli a jasným, čitelným textem.

Funkce mobilní aplikace

Minimalistický design: Čisté rozhraní s pouze základními prvky pro udržení pozornosti na výpočtu
Výpočet v reálném čase: Výsledky se okamžitě aktualizují, jakmile uživatelé upraví teplotu nebo změní látky
Offline funkčnost: Není vyžadováno připojení k internetu pro výpočty
Uložení oblíbených: Uložení často používaných kombinací látka/teplota
Konverze jednotek: Přepínání mezi různými jednotkami tlaku (mmHg, kPa, atm, psi)
Tmavý režim: Snížené namáhání očí v prostředích se slabým osvětlením
Přístupnost: Podpora pro čtečky obrazovky a dynamické velikosti textu

Aplikace upřednostňuje jednoduchost a přesnost, vyhýbá se zbytečným funkcím, které by mohly komplikovat uživatelský zážitek. To je v souladu se základními designovými principy poskytování jednoduchého nástroje pro rychlé odhady parního tlaku na cestách.

Praktické aplikace výpočtů parního tlaku

Porozumění a výpočet parního tlaku má řadu praktických aplikací v různých oblastech:

Chemické inženýrství a návrh procesů

Návrh destilačních procesů: Rozdíly v parním tlaku mezi komponenty umožňují separaci v destilačních kolonách. Inženýři používají data o parním tlaku k určení provozních podmínek a specifikací kolon.
Procesy odpařování a sušení: Výpočet parního tlaku pomáhá optimalizovat procesy sušení předpovídáním rychlostí odpařování při různých teplotách.
Návrh skladovacích nádrží: Správný návrh skladovacích nádrží pro volatilní kapaliny vyžaduje porozumění parnímu tlaku, aby se předešlo nadměrnému nárůstu tlaku.

Environmental Science

Modelování atmosférického znečištění: Data o parním tlaku pomáhají předpovědět, jak se chemikálie rozdělí mezi vzduch a vodu v prostředí.
Úprava vody: Porozumění parnímu tlaku kontaminantů pomáhá při navrhování účinných procesů odstraňování vzduchu pro čištění vody.

Farmaceutický průmysl

Formulace léčiv: Parní tlak ovlivňuje stabilitu a trvanlivost kapalných léků a určuje vhodné požadavky na balení.
Procesy lyofilizace: Procesy lyofilizace spoléhají na porozumění chování parního tlaku vody a rozpouštědel při různých teplotách.

Laboratorní aplikace

Vakuová destilace: Výpočet parního tlaku při snížených tlacích pomáhá určit vhodné podmínky pro vakuovou destilaci.
Rotary evaporace: Optimalizace nastavení rotačního odpařovače na základě parního tlaku rozpouštědla zvyšuje efektivitu a zabraňuje "bumping".
Skladování volatilních chemikálií: Správné skladovací podmínky pro volatilní chemikálie se určují na základě jejich charakteristik parního tlaku.

Bezpečnostní aplikace

Manipulace s nebezpečnými materiály: Data o parním tlaku jsou zásadní pro posouzení rizik požáru a výbuchu volatilních látek.
Výběr respirátorů: Vhodná ochrana dýchacích cest se vybírá na základě parního tlaku nebezpečných chemikálií.

Alternativní metody pro určení parního tlaku

Zatímco Antoineova rovnice poskytuje dobrou přesnost pro mnoho aplikací, existují alternativní metody pro určení parního tlaku:

Clausius-Clapeyronova rovnice: Základní termodynamická rovnice, která spojuje parní tlak s teplotou, entalpií odpařování a plynovou konstantou.
Wagnerova rovnice: Nabízí zlepšenou přesnost přes širší teplotní rozsahy, ale vyžaduje více parametrů.
Přímé měření: Experimentální metody jako isoteniskop, ebuliometrie nebo techniky nasycení plynem poskytují přímá měření parního tlaku.
Metody přispění skupin: Tyto metody odhadují parní tlak na základě molekulární struktury, když nejsou k dispozici experimentální data.
Výpočetní chemie: Molekulární simulační metody mohou předpovědět parní tlak z prvních principů.

Historický vývoj výpočtu parního tlaku

Koncept parního tlaku se v průběhu staletí významně vyvinul:

Rané pozorování (17.-18. století): Vědci jako Robert Boyle a Jacques Charles pozorovali vztah mezi tlakem, objemem a teplotou plynů, ale ještě formalizovali koncepty parního tlaku.
Daltonův zákon parciálních tlaků (1801): John Dalton navrhl, že celkový tlak plynové směsi se rovná součtu tlaků, které by každý plyn vyvíjel, kdyby obsadil objem sám, což položilo základy pro porozumění parnímu tlaku.
Clausius-Clapeyronova rovnice (1834): Benoît Paul Émile Clapeyron a později Rudolf Clausius vyvinuli teoretický základ, který spojuje parní tlak s teplotou a teplem odpařování.
Antoineova rovnice (1888): Louis Charles Antoine vyvinul svou zjednodušenou rovnici pro výpočet parního tlaku, která zůstává široce používaná dodnes díky své praktické rovnováze mezi jednoduchostí a přesností.
Moderní vývoj (20. století a dále): Byly vyvinuty sofistikovanější rovnice jako Wagnerova rovnice a výpočetní metody pro vyšší přesnost v širších teplotních rozsazích.
Výpočetní metody (21. století): Pokročilé techniky výpočetní chemie nyní umožňují předpovědět parní tlak z molekulární struktury a prvních principů.

Příklady kódu pro výpočet parního tlaku

Zde jsou příklady, jak implementovat Antoineovu rovnici pro výpočet parního tlaku v různých programovacích jazycích:

1' Excel funkce pro výpočet parního tlaku pomocí Antoineovy rovnice
2Function VaporPressure(temperature As Double, A As Double, B As Double, C As Double) As Double
3    VaporPressure = 10 ^ (A - B / (C + temperature))
4End Function
5
6' Příklad použití pro vodu při 25°C
7' =VaporPressure(25, 8.07131, 1730.63, 233.426)
8

1import math
2
3def calculate_vapor_pressure(temperature, A, B, C):
4    """
5    Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
6    
7    Args:
8        temperature: Teplota v Celsiích
9        A, B, C: Konstanty Antoineovy rovnice pro látku
10        
11    Returns:
12        Parní tlak v mmHg
13    """
14    return 10 ** (A - B / (C + temperature))
15
16# Příklad pro vodu při 25°C
17water_constants = {"A": 8.07131, "B": 1730.63, "C": 233.426}
18temperature = 25
19vapor_pressure = calculate_vapor_pressure(
20    temperature, 
21    water_constants["A"], 
22    water_constants["B"], 
23    water_constants["C"]
24)
25print(f"Parní tlak vody při {temperature}°C: {vapor_pressure:.2f} mmHg")
26

1/**
2 * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
3 * @param {number} temperature - Teplota v Celsiích
4 * @param {number} A - Antoineova konstanta A
5 * @param {number} B - Antoineova konstanta B
6 * @param {number} C - Antoineova konstanta C
7 * @returns {number} Parní tlak v mmHg
8 */
9function calculateVaporPressure(temperature, A, B, C) {
10  return Math.pow(10, A - B / (C + temperature));
11}
12
13// Příklad pro ethanol při 30°C
14const ethanolConstants = {
15  A: 8.20417,
16  B: 1642.89,
17  C: 230.3
18};
19
20const temperature = 30;
21const vaporPressure = calculateVaporPressure(
22  temperature,
23  ethanolConstants.A,
24  ethanolConstants.B,
25  ethanolConstants.C
26);
27
28console.log(`Parní tlak ethanolu při ${temperature}°C: ${vaporPressure.toFixed(2)} mmHg`);
29

1public class VaporPressureCalculator {
2    /**
3     * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
4     * 
5     * @param temperature Teplota v Celsiích
6     * @param A Antoineova konstanta A
7     * @param B Antoineova konstanta B
8     * @param C Antoineova konstanta C
9     * @return Parní tlak v mmHg
10     */
11    public static double calculateVaporPressure(double temperature, double A, double B, double C) {
12        return Math.pow(10, A - B / (C + temperature));
13    }
14    
15    public static void main(String[] args) {
16        // Příklad pro aceton při 20°C
17        double temperature = 20;
18        double A = 7.11714;
19        double B = 1210.595;
20        double C = 229.664;
21        
22        double vaporPressure = calculateVaporPressure(temperature, A, B, C);
23        System.out.printf("Parní tlak acetonu při %.1f°C: %.2f mmHg%n", temperature, vaporPressure);
24    }
25}
26

1#include <iostream>
2#include <cmath>
3#include <iomanip>
4
5/**
6 * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
7 * 
8 * @param temperature Teplota v Celsiích
9 * @param A Antoineova konstanta A
10 * @param B Antoineova konstanta B
11 * @param C Antoineova konstanta C
12 * @return Parní tlak v mmHg
13 */
14double calculateVaporPressure(double temperature, double A, double B, double C) {
15    return pow(10.0, A - B / (C + temperature));
16}
17
18int main() {
19    // Příklad pro benzen při 25°C
20    double temperature = 25.0;
21    double A = 6.90565;
22    double B = 1211.033;
23    double C = 220.79;
24    
25    double vaporPressure = calculateVaporPressure(temperature, A, B, C);
26    
27    std::cout << "Parní tlak benzenu při " << temperature << "°C: " 
28              << std::fixed << std::setprecision(2) << vaporPressure << " mmHg" << std::endl;
29    
30    return 0;
31}
32

1# R funkce pro výpočet parního tlaku pomocí Antoineovy rovnice
2calculate_vapor_pressure <- function(temperature, A, B, C) {
3  return(10^(A - B / (C + temperature)))
4}
5
6# Příklad pro toluen při 30°C
7temperature <- 30
8toluene_constants <- list(A = 6.95464, B = 1344.8, C = 219.482)
9
10vapor_pressure <- calculate_vapor_pressure(
11  temperature, 
12  toluene_constants$A, 
13  toluene_constants$B, 
14  toluene_constants$C
15)
16
17cat(sprintf("Parní tlak toluenu při %.1f°C: %.2f mmHg\n", 
18            temperature, vapor_pressure))
19

1/**
2 * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
3 * 
4 * - Parametry:
5 *   - temperature: Teplota v Celsiích
6 *   - a: Antoineova konstanta A
7 *   - b: Antoineova konstanta B
8 *   - c: Antoineova konstanta C
9 * - Vrátí: Parní tlak v mmHg
10 */
11func calculateVaporPressure(temperature: Double, a: Double, b: Double, c: Double) -> Double {
12    return pow(10, a - b / (c + temperature))
13}
14
15// Příklad pro chloroform při 25°C
16let temperature = 25.0
17let a = 6.95465
18let b = 1170.966
19let c = 226.232
20
21let vaporPressure = calculateVaporPressure(temperature: temperature, a: a, b: b, c: c)
22print("Parní tlak chloroformu při \(temperature)°C: \(String(format: "%.2f", vaporPressure)) mmHg")
23

1using System;
2
3class VaporPressureCalculator
4{
5    /**
6     * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
7     * 
8     * @param temperature Teplota v Celsiích
9     * @param A Antoineova konstanta A
10     * @param B Antoineova konstanta B
11     * @param C Antoineova konstanta C
12     * @return Parní tlak v mmHg
13     */
14    public static double CalculateVaporPressure(double temperature, double A, double B, double C)
15    {
16        return Math.Pow(10, A - B / (C + temperature));
17    }
18    
19    static void Main(string[] args)
20    {
21        // Příklad pro diethyl ether při 20°C
22        double temperature = 20.0;
23        double A = 6.92333;
24        double B = 1064.07;
25        double C = 228.8;
26        
27        double vaporPressure = CalculateVaporPressure(temperature, A, B, C);
28        Console.WriteLine($"Parní tlak diethyl etheru při {temperature}°C: {vaporPressure:F2} mmHg");
29    }
30}
31

1<?php
2/**
3 * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
4 * 
5 * @param float $temperature Teplota v Celsiích
6 * @param float $A Antoineova konstanta A
7 * @param float $B Antoineova konstanta B
8 * @param float $C Antoineova konstanta C
9 * @return float Parní tlak v mmHg
10 */
11function calculateVaporPressure($temperature, $A, $B, $C) {
12    return pow(10, $A - $B / ($C + $temperature));
13}
14
15// Příklad pro methanol při 30°C
16$temperature = 30.0;
17$A = 8.08097;
18$B = 1582.271;
19$C = 239.726;
20
21$vaporPressure = calculateVaporPressure($temperature, $A, $B, $C);
22printf("Parní tlak methanolu při %.1f°C: %.2f mmHg\n", $temperature, $vaporPressure);
23?>
24

1package main
2
3import (
4    "fmt"
5    "math"
6)
7
8/**
9 * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
10 * 
11 * @param temperature Teplota v Celsiích
12 * @param A Antoineova konstanta A
13 * @param B Antoineova konstanta B
14 * @param C Antoineova konstanta C
15 * @return Parní tlak v mmHg
16 */
17func calculateVaporPressure(temperature, A, B, C float64) float64 {
18    return math.Pow(10, A - B/(C + temperature))
19}
20
21func main() {
22    // Příklad pro vodu při 50°C
23    temperature := 50.0
24    A := 8.07131
25    B := 1730.63
26    C := 233.426
27    
28    vaporPressure := calculateVaporPressure(temperature, A, B, C)
29    fmt.Printf("Parní tlak vody při %.1f°C: %.2f mmHg\n", temperature, vaporPressure)
30}
31

1/**
2 * Vypočítat parní tlak pomocí Antoineovy rovnice
3 * 
4 * @param temperature Teplota v Celsiích
5 * @param a Antoineova konstanta A
6 * @param b Antoineova konstanta B
7 * @param c Antoineova konstanta C
8 * @return Parní tlak v mmHg
9 */
10fn calculate_vapor_pressure(temperature: f64, a: f64, b: f64, c: f64) -> f64 {
11    10.0_f64.powf(a - b / (c + temperature))
12}
13
14fn main() {
15    // Příklad pro aceton při 15°C
16    let temperature = 15.0;
17    let a = 7.11714;
18    let b = 1210.595;
19    let c = 229.664;
20    
21    let vapor_pressure = calculate_vapor_pressure(temperature, a, b, c);
22    println!("Parní tlak acetonu při {:.1}°C: {:.2} mmHg", temperature, vapor_pressure);
23}
24

Často kladené otázky o parním tlaku

Co je parní tlak v jednoduchých termínech?

Parní tlak je tlak vyvíjený párou, když je v rovnováze se svou kapalnou nebo pevnou fází při specifické teplotě. Měří, jak snadno se látka odpařuje – látky s vyšším parním tlakem se odpařují snadněji než ty s nižším parním tlakem.

Jak teplota ovlivňuje parní tlak?

Teplota má silný pozitivní vliv na parní tlak. Jak teplota stoupá, molekuly získávají více kinetické energie, což umožňuje více z nich překonat intermolekulární síly a uniknout do plynné fáze. Tento vztah je exponenciální, nikoli lineární, což je důvod, proč křivky parního tlaku vykazují strmý nárůst při vyšších teplotách.

Jaký je rozdíl mezi parním tlakem a atmosférickým tlakem?

Parní tlak je tlak vyvíjený specifickou látkou, když je v rovnováze se svou kapalnou nebo pevnou fází. Atmosférický tlak je celkový tlak vyvíjený všemi plyny v atmosféře Země. Když parní tlak látky dosáhne atmosférického tlaku, látka začne vařit.

Proč je parní tlak důležitý v destilačních procesech?

Destilace se spoléhá na rozdíly v parním tlaku mezi komponenty ve směsi. Látky s vyšším parním tlakem se snadněji odpařují a mohou být odděleny od těch s nižším parním tlakem. Porozumění parnímu tlaku pomáhá optimalizovat podmínky destilace pro efektivní separaci.

Může být parní tlak měřen přímo?

Ano, parní tlak může být měřen přímo pomocí několika experimentálních metod:

Metoda isoteniskopu
Statická metoda (manometrická metoda)
Dynamická metoda (metoda bodu varu)
Metoda nasycení plynem
Metoda Knudsenovy efuze

Co se stane, když parní tlak dosáhne atmosférického tlaku?

Když parní tlak látky dosáhne okolního atmosférického tlaku, látka začne vařit. To je důvod, proč voda vaří při 100°C na hladině moře (kde je atmosférický tlak přibližně 760 mmHg), ale vaří při nižších teplotách ve vyšších nadmořských výškách, kde je atmosférický tlak nižší.

Jak přesná je Antoineova rovnice pro výpočet parního tlaku?

Antoineova rovnice poskytuje dobrou přesnost (obvykle v rozmezí 1-5%) v rámci specifického teplotního rozsahu pro každou látku. Mimo tyto rozsahy se přesnost snižuje. Pro vysoce přesné aplikace nebo extrémní podmínky mohou být preferovány složitější rovnice, jako je Wagnerova rovnice.

Jaké jednotky se běžně používají pro parní tlak?

Běžné jednotky pro parní tlak zahrnují:

Milimetry rtuti (mmHg)
Torr (1 Torr = 1 mmHg)
Pascals (Pa) nebo kilopascals (kPa)
Atmosféry (atm)
Libry na čtvereční palec (psi)

Jak molekulární struktura ovlivňuje parní tlak?

Molekulární struktura významně ovlivňuje parní tlak prostřednictvím:

Molekulární hmotnosti: Těžší molekuly obvykle mají nižší parní tlaky
Intermolekulárních sil: Silnější síly (vodíkové vazby, dipól-dipólové interakce) vedou k nižším parním tlakům
Tvaru molekul: Kompaktnější molekuly mají často vyšší parní tlaky než roztažené
Funkčních skupin: Polární skupiny jako -OH obvykle snižují parní tlak

Mohu tento kalkulátor použít pro směsi látek?

Tento kalkulátor je navržen pro čisté látky. Pro směsi platí Raoultův zákon pro ideální roztoky, kde parciální parní tlak každé složky se rovná její molární frakci vynásobené jejím čistým parním tlakem. Pro neideální směsi je třeba zohlednit aktivity koeficienty.

Odkazy

Poling, B. E., Prausnitz, J. M., & O'Connell, J. P. (2001). Vlastnosti plynů a kapalin (5. vyd.). McGraw-Hill.
Smith, J. M., Van Ness, H. C., & Abbott, M. M. (2017). Úvod do chemického inženýrství termodynamiky (8. vyd.). McGraw-Hill Education.
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.
NIST Chemistry WebBook, SRD 69. National Institute of Standards and Technology. https://webbook.nist.gov/chemistry/
Yaws, C. L. (2007). Příručka Yaws o parním tlaku: Antoineovy koeficienty (2. vyd.). Gulf Professional Publishing.
Reid, R. C., Prausnitz, J. M., & Poling, B. E. (1987). Vlastnosti plynů a kapalin (4. vyd.). McGraw-Hill.
Perry, R. H., & Green, D. W. (2008). Perryho příručka chemických inženýrů (8. vyd.). McGraw-Hill.

Závěr

Kalkulátor parního tlaku poskytuje rychlý a přesný způsob, jak odhadnout parní tlak různých látek při různých teplotách pomocí dobře zavedené Antoineovy rovnice. Porozumění parnímu tlaku je zásadní pro řadu aplikací v chemii, chemickém inženýrství, environmentální vědě a řízení bezpečnosti.

Použitím tohoto kalkulátoru můžete:

Předpovědět fázové chování látek
Navrhnout efektivní destilační a separační procesy
Posoudit bezpečnostní rizika spojená s volatilními chemikáliemi
Optimalizovat skladovací podmínky pro chemikálie
Lépe porozumět jevům odpařování a kondenzace

Pro nejpřesnější výsledky se ujistěte, že pracujete v rámci platného teplotního rozsahu pro vaši vybranou látku. Pro specializované aplikace vyžadující vyšší přesnost nebo pro látky, které nejsou zahrnuty v naší databázi, zvažte konzultaci s komplexnějšími referenčními zdroji nebo provedení přímých experimentálních měření.

Vyzkoušejte náš kalkulátor parního tlaku dnes, abyste rychle určili parní tlaky pro vaše chemické aplikace a experimenty!

Kalkulátor parního tlaku: Odhad volatility látek

Odhadovač parního tlaku

Parní tlak

Výpočetní vzorec

Parní tlak vs Teplota

Dokumentace