Gilt clausius clapeyron gleichung partialdruck gases umgebenden luftdruck
wenn man's in der Vorlesung hört und in Übungsaufgaben rechnet ist es halt doch was ganz anderes als wenn man's mal selber braucht:
Ich möchte gerne ausrechnen, bei welcher Temperatur der Phasenübergang flüssig-gasförmig von Perfluorocyclohexan und anderen Perfluorcarbonen stattfindet. Allerdings nicht bei Normaldruck, sondern in ca. 10km Höhe.
Aus Tabellen krieg ich die Siedetemperatur T_S bei Normaldruck p_0 = 1013 hPa.
Wenn man annimmt, dass die latente Wärme L annähernd temperaturunabhängig ist , kann man die Clausius-Clapeyron-Gleichung aufintegrieren und das Wertepaar p_0 / T_S verwenden, um die Integrationskonstante zu eliminieren und erhält eine Formel für p bzw. T - die Dampfdruckkurve.
Jetzt würde ich nur gerne wissen, ob das p in der Formel den gesamten Umgebungsdruck meint oder den Partialdruck meines Perfluorcarbons. Der wäre nämlich sehr gering, da PFCs in der Natur quasi nicht vorkommen.
Wer kann mir helfen?
2 Antworten zur Frage
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Gilt die Clausius-Clapeyron-Gleichung für den Partialdruck eines Gases oder für den umgebenden Luftdruck?
Ich würde sagen, daß Du den Gesamtdruck in der entsprechenden Höhe durch die Summe der Partialdrücke der Luft und des PFC erhältst. Denn die Phasenlinie muß natürlich den gesamten Druck des Gasgemisches berücksichtigen. So bekommst Du dann ein p_gesamt=p_Luft+p_PFC. Und wenn mich nicht alles täuscht, ist dann Deine Integrationsvariable nicht p, sondern p_PFC=p_gesamt-p_Luft.
Die latente Wärme ist AFAIK unabhängig von der Temperatur.
Der Gesamtdruck ist _immer_ die Summe aller Partialdrücke.
Dass meine Integrationsvariable der Partialdruck vom PFC ist, vermute ich auch. Macht auch mehr Sinn, da ansonsten die Verdunstungsrate unabhängig von der aktuellen PFC-Konzentration in der Luft sein könnte.
Das mit der latenten Wärme hab ich wohl ungenau formuliert. In der Clausius-Clapeyron-Gleichung kommt eigentlich die Verdampfungsenthalpie vor. Das ist die Energiemenge die zum Verdampfen der Flüssigkeit nötig ist. Bei Wasser entspricht die latente Wärme dann glaub ich gerade der Verdampfungsenthalpie bei 100°C. Aber bei anderen Temperaturen hat die Verdampfungenthalpie leicht andere Werte. Siehe hierzu z.B.
Verdampfungswärme – Wikipedia
Sonst wäre die Clausius-Clapeyron-Gleichung auch sehr leicht zu integrieren.
Naja, Du hättest ja auch auf die Idee kommen können, daß Dein Gesamtdruck nur aus dem Partialdruck des PFCs kommt. Dann hätte man keine "Summe von Partialdrücken".
Die Verdampfungswärme sieht natürlich in der betrachteten Höhe auch anders aus, für die reale Verdampfung brauchst Du bei niedrigen Drücken oder bei hohen Temperaturen dann natürlich weniger Energie. Bei Wiki ist ja auch eine Kurve für Wasser angegeben, die Temperatur *und* Druck berücksichtigt. So etwas brauchst Du nun auch für das PFC. Da muß ich allerdings passen, keine Ahnung, wo man das findet.