Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бу қысымы мен температура арасындағы байланыс
Relation between vapour pressure and temperature
Химиялық термодинамикадағы Клаузиус-Клаперон қатынасы, ең маңыздысы бу қысымын, бір компоненттің екі фазасы арасындағы фазалық өту кезінде қысымның температураға тәуелділігін анықтайды. Ол Рудольф Клаузиус және Бенуа Поль Эмиль Клаперонның есімдерімен аталады. Дегенмен, бұл қатынасты алғаш 1824 жылы жарияланған, бірақ Клаузиус, Клаперон және Лорд Кельвин ондаған жылдардан кейін қайта ашқанға дейін назарға алынбаған Сади Карно «Оттың қозғаушы күші туралы ойлар» еңбегінде шығарған. Кельвин Карноның аргументі туралы: «Табиғаттану философиясының барлық салаларында мұндай логикалық ойлау арқылы жалпы заңдарды орнатудан артық таңғаларлық ештеңе жоқ» деген пікірді айтты. Кельвин және оның інісі Джеймс Томсон 1849-50 жылдары осы қатынасты тәжірибелік жолмен растады, және ол теориялық термодинамиканың алғашқы сәтті қолданылған мысалы ретінде тарихи маңызға ие. Метеорология және климатология саласындағы маңызы – температураның әр 1 °C (1,8 °F) жоғарылауына атмосфераның су ұстау қабілетінің шамамен 7%-ға артуында.
The Clausius–Clapeyron relation, in chemical thermodynamics, specifies the temperature dependence of pressure, most importantly vapor pressure, at a discontinuous phase transition between two phases of matter of a single constituent. It is named after Rudolf Clausius and Benoît Paul Émile Clapeyron. However, this relation was in fact originally derived by Sadi Carnot in his Reflections on the Motive Power of Fire, which was published in 1824 but largely ignored until it was rediscovered by Clausius, Clapeyron, and Lord Kelvin decades later. Kelvin said of Carnot's argument that "nothing in the whole range of Natural Philosophy is more remarkable than the establishment of general laws by such a process of reasoning." Kelvin and his brother James Thomson confirmed the relation experimentally in 1849–50, and it was historically important as a very early successful application of theoretical thermodynamics. Its relevance to meteorology and climatology is the increase of the water holding capacity of the atmosphere by about 7% for every 1 °C (1.8 °F) rise in temperature.
Дұрыс Клэперон теңдеуі
Қысым-температура (PT) диаграммасында кез келген фазалық өзгеріс үшін екі фазаны бөлетін сызық бірге өмір сүру қисығы деп аталады. Клэперон қатынасы осы қисыққа жүргізілген жанамалардың еңістігін анықтайды. Математикалық тұрғыдан алғанда,
On a pressure–temperature (P–T) diagram, for any phase change the line separating the two phases is known as the coexistence curve. The Clapeyron relation gives the slope of the tangents to this curve. Mathematically,
мұндағы – бірге өмір сүру қисығының кез келген нүктесіндегі жанаманың еңістігі, – фазалық өзгерістің нақты жасырын жылуы, – температура, – фазалық ауысу кезіндегі нақты көлемнің өзгеруі, ал – фазалық ауысу кезіндегі нақты энтропияның өзгеруі.
where is the slope of the tangent to the coexistence curve at any point, is the specific latent heat, is the temperature, is the specific volume change of the phase transition, and is the specific entropy change of the phase transition.
Екінші туынды
Клаузиус-Клаперон қатынасы бірге өмір сүру қисығының еңістігін көрсетсе де, оның қисықтығы немесе екінші туындысы туралы ешқандай ақпарат бермейді. 1-ші және 2-ші фазалардың бірге өмір сүру қисығының екінші туындысы былай беріледі:
While the Clausius–Clapeyron relation gives the slope of the coexistence curve, it does not provide any information about its curvature or second derivative. The second derivative of the coexistence curve of phases 1 and 2 is given by
мұндағы 1 және 2 индекстері әртүрлі фазаларды білдіреді, – тұрақты қысымдағы меншікті жылу сыйымдылығы, – жылулық кеңею коэффициенті, ал – изотермиялық сығылғыштық.
where subscripts 1 and 2 denote the different phases, is the specific heat capacity at constant pressure, is the thermal expansion coefficient, and is the isothermal compressibility.