In dit artikel gaan we met gedetailleerde inzichten leren wat het verschil is tussen de dampdruk en het kookpunt.
De dampdruk- en kookpuntgrafiek toont een exponentiële curve en geeft ook de verzadiging van de dampdruk aan. Hier is een onderstaande tabel waarin de dampdruk en het kookpunt worden onderscheiden: -
| Dampdruk | Kookpunt |
| De dampdruk meet het aantal dampen dat aanwezig is in het betreffende systeem | Het kookpunt heeft betrekking op de temperatuur van de vloeistof tot waar de temperatuur kan stijgen |
| Dampspanning meet de druk als gevolg van dampen | Het kookpunt meet de temperatuur van de vloeistoffen |
| De dampdruk wordt uitgeoefend door de faseverandering van vloeistof naar damp | Het kookpunt is verantwoordelijk voor de faseverandering |
| De dampdruk leidt tot de condensatie van de damp naar de vloeibare toestand | Bij een kookpunt verdampt de vloeistof in de gasvormige toestand |
| Het is een kracht die op het systeem wordt uitgeoefend vanwege de dampmoleculen | Bij een kookpunt is de dampdruk gelijk aan de atmosferische druk |
| Het wordt gezien voor zowel vaste als vloeibare toestanden | Het heeft alleen betrekking op de vloeibare zaken |
| De dampdruk kan worden berekend voor een systeem dat op een constante temperatuur wordt gehouden | Het kookpunt van een vloeistof wordt berekend door de druk constant te houden |
| Dampdruk varieert met de temperatuur van het systeem | Het kookpunt verandert met de drukomstandigheden |
| De kinetische energie van het deeltje wordt geleidelijk omgezet in de potentiële energie | De potentiële energie wordt omgezet in de kinetische energie op een immense toevoer van warmte-energie |
| Het proces van stijgende dampdruk wordt verdamping genoemd | Door rigoureus warmte aan de vloeistof toe te voeren, zal de temperatuur van de vloeistof tot het kookpunt stijgen |
Dampdruk en kookpuntgrafiek
De kookpunt punt is niets anders dan de temperatuur waarbij de faseverandering optreedt en de dampdruk de hoogste waarde bereikt bij die vaste atmosferische druk. Laten we daarom een grafiek uitzetten van de dampdruk versus de temperatuur voor een vloeistof die kookt bij een constante druk.
De grafiek van dampdruk versus temperatuur toont de exponentiële curve, aangezien het aantal dampen dat uit de vloeistof ontsnapt en de aantrekkelijke intermoleculaire bindingen overwint, verdubbelt bij elke temperatuurstijging van de vloeistof.
De punt TBP geeft het koken aan punt van de betreffende vloeistof op de x-as, voorbij het kookpunt van de vloeistof, stijgt de temperatuur van de vloeistof niet verder, maar vindt alleen de faseverandering van vloeistof naar damp plaats. Het punt op de y-as Vzat vertegenwoordigt het verzadigingspunt van de dampdruk. Terwijl de dampen verdampen, koelen ze af en condenseren ze terug in de vloeibare vorm. De dampdruk wordt constant gehouden na het bereiken van het kookpunt van de vloeistof.
Hoe het kookpunt te berekenen van de verdampingswarmte?
De verdampingswarmte is de hoeveelheid warmte-energie die nodig is om de vloeibare toestand van materie om te zetten in de gasvormige toestand.
Het kookpunt van een vloeistof kan worden berekend uit de verdampingswarmte met behulp van de Clausius - Clapeyron-vergelijking gegeven als [.
Wat is het kookpunt van water in de snelkookpan die werkt bij 1.8 bar als de verdampingswarmte van water 45k J/mol is?
Gegeven: P2= 1.8 bar
Het water bij een normale atmosferische toestand van 1 atm kookt bij 1000C, vandaar
P1= 1 bar
T1 = 1000C=373.2K
Hvap=45 kJ/mol
De Clasius - Clapeyron-vergelijking gebruiken
in P2/P1=-AHvap/R(1/T2-1/T1)
In (1.8/1)=-45000/8.314*(1/T2-1/373.2)
In(1.8)=-5412.56(1/T2-0.0027)
0.5878=-5.412(1/T2-0.0027)
-10.86 *105=1/T2-0.0027
1 / T2= -10.86 * 105-0.0027
1 / T2= 0.00257
T2=1/0.00257 =389.1K
En 389.1K = 115.90C
Vandaar de kookpunt van water in de snelkookpan is 115.90C.
Hoe het kookpunt van de dampdruk te vinden?
Het kookpunt kan worden gevonden door de bij die temperatuur ontwikkelde verzadigde dampdruk te meten.
De vloeistof kan verschillende kookpunten hebben bij verschillende druk in het systeem. De dampdruk kan worden gevonden met behulp van de Clausius - Clapeyron-vergelijking, ook uit de fasediagrammen, en uit de grafiek van dampdruk v/s temperatuur ook.
Wat is het kookpunt van methaan bij een dampdruk gelijk aan 2 atm? Gezien de verdampingswarmte van methaan bedraagt deze 8.20k J/mol.
Bij normale atmosferische druk is het kookpunt van methaan -161.50C.
P1 =1 atm
P2 =2 atm
T1 = -161.50C =-161.5+273.2 =111.7K
Hvap=8.2KJ/mol
Clausius - Clapeyron-vergelijking gebruiken
Dit is gelijk aan -1520 C.
Vandaar dat het kookpunt van het methaan bij een dampdruk van 2 atm stijgt tot -1520 C.
Veelgestelde Vragen / FAQ
Wat zijn de factoren die de dampdruk van de vloeistof beïnvloeden?
De dampdruk is te wijten aan de druk die op het gebied wordt gevoeld door de dampen die uit het systeem in de omgeving zijn verdampt.
De belangrijkste factor waarvan de dampdruk afhangt, is de temperatuur en de aan de vloeistof toegevoerde warmte-energie. Ook zullen de chemische samenstelling en de toegevoegde onzuiverheden de dampdruk variëren.
Hoe de dampdruk afhangt van de intermoleculaire binding tussen de atomen?
Bij het leveren van warmte-energie aan de vloeistof, breekt de intermoleculaire binding tussen de atomen en bewegen deeltjes in willekeurige beweging.
Als deze intermoleculaire binding tussen het atoom in het geval van een bepaalde vloeistof laag is, wat betekent dat er een zwakke aantrekkingskracht tussen de atomen is, dan zullen deze bindingen gemakkelijk afbreken, zelfs als er een kleine hoeveelheid energie aan de vloeistof wordt geleverd en dus de dampdruk zal hoog zijn bij een lage temperatuur.
Hoe verhouden het kookpunt en de dampspanning zich tot elkaar?
De dampen zijn het resultaat van de stijgende temperatuur van de vloeistof die warmte levert.
Bij een kookpunt wordt de vloeibare fase omgezet in de gasfase en bij deze temperatuur wordt de dampdruk gevormd wordt gelijk aan de atmosferische druk.
Lees meer over Fusie versus splijtingsenergie.
Lees ook:
- Verandert de viscositeit bij druk?
- Relatieve druk voorbeeld
- Voorbeeld van oceaandruk
- Druk in dynamisch evenwicht
- Partiële druk voorbeeld 2
- Voorbeeld van absolute druk
- Voorbeeld van dynamische druk
- Vriespunt en dampdruk
- Dampdruk voorbeeld
- Voorbeeld van hydrostatische druk
Hallo, ik ben Akshita Mapari. Ik heb M.Sc. in de natuurkunde. Ik heb gewerkt aan projecten als numerieke modellering van wind en golven tijdens cyclonen, natuurkunde van speelgoed en gemechaniseerde sensatiemachines in pretparken op basis van klassieke mechanica. Ik heb een cursus Arduino gevolgd en een aantal miniprojecten op Arduino UNO uitgevoerd. Ik vind het altijd leuk om nieuwe gebieden op het gebied van de wetenschap te verkennen. Persoonlijk ben ik van mening dat leren enthousiaster is als het met creativiteit wordt geleerd. Daarnaast hou ik van lezen, reizen, gitaar tokkelen, rotsen en lagen identificeren, fotograferen en schaken.