饱和蒸汽压与蒸汽温度关系

饱和蒸汽压与蒸汽温度关系

1.用Antoine公式

ln(P)=9.3876-3826.36/(T-45.47)【T在290～500K之间】

P：MPa

T：K

P＝0.11MPa时，T＝375.47K＝375.47-273.15＝102.32C

P＝0.15MPa时，T＝384.54K＝384.54K-273.15＝111.39C

2.饱和蒸汽压与蒸汽温度之间有一经验公式曰克拉佩龙方程(Clapeylon):

lnPs=-(DH/(RTh))+B

DH:水的摩尔蒸发热

R:气体通用常数

ln:自然对数

B:克拉佩龙方程经验公式的截距

另一常用形式为：

ln(P2/P1)=(DH/R)((1/T1)-(1/T2))

DH:水的摩尔蒸发热

R:气体通用常数

ln:自然对数

P2:绝对温度T2时的饱和蒸汽压

P1:绝对温度T1时的饱和蒸汽压

P1=0.098MPa时，T1＝373.2K，DH=40.63kJ/mol，R=8.318J/mol

P2=0.11MPa时，(1/T2)=(1/T1)-R(ln(P2/P1))/DH=0.00266

T2=376.5，t2=T2-273.2=103.3

P1=0.098MPa时，T1＝373.2K，DH=40.63kJ/mol，R=8.318J/mol

P2=0.15MPa时，(1/T2)=(1/T1)-R(ln(P2/P1))/DH=0.00259

T2=385.7，t2=T2-273.2=112.5

蒸气压方程-正文

纯物质的饱和蒸气压与温度间的函数关系式。在一定温度下，液态和固态的纯物质都有相应的饱和蒸气压。当温度升高时，饱和蒸气压大体呈指数关系上升。采用仅含少量参数的蒸气压方程关联饱和蒸气压与温度数据，可以概括大量实验信息。这样便于数据的收集、贮存和取用。饱和蒸气压是重要的化工基础数据，常用于标准态逸度、蒸发热、升华热（见热化学数据）及相平衡关联等方面的计算。

早期的蒸气压方程有1794年提出的普罗尼方程：

1841年提出的雷德方程：

两者都是经验方程。以上两式中p°为饱和蒸气压；t为摄氏温度；A、B、C、α、β和γ均为方程参数。1834年，法国化学家B.-P.-┵.克拉珀龙分析了包含汽液平衡的卡诺循环后，提出饱和蒸气压的理论方程。1850年德国化学家R.克劳修斯为此方程作了严格的热力学推导，并把它推广到其他相平衡系统。此方程后来称为克劳修斯－克拉珀龙方程，其表达式为：

式中p为相平衡时的压力，ΔH为相变热,ΔV为相变时的体积变化，T为绝对温度。

在用于汽液或汽固相变化时，对ΔH/ΔV作不同的简化，可以得到不同的蒸气压方程，常用的有：

①克拉珀龙方程由克拉珀龙提出： ln p°＝A－B/T

式中A和B为特征参数。这是最简单的蒸气压方程,适用于温度远低于临界温度的场合；但在用于正常沸点(101.325kPa下的沸点)以下时，计算值通常偏高，且一般不适用于缔合液体 (如醇类)。将此方程用临界温度T c(此时饱和蒸气压为临界压力p c) 和正常沸点T b(此时饱和蒸气压为101.325kPa)消去A和B,可得到普遍化蒸气压方程：

式中p嬼＝p°/p c；T r＝T/T c；p＝101.325/p c；T＝T b/T c(见对应态原理)。为了提高计算准确度,可引入第三参数偏心因子ω，得： ln p嬼=f【0】(T r)+ωf【1】(T r)

式中f【0】和f【1】为T r的普适函数。在T b到T c范围内,该式误差通常在1％～2％之内；在温度低于T b时，计算值可能偏低百分之几。

②安托因方程由C.安托因提出：

式中A、B和C均为特征参数,又称安托因常数。许多物质的安托因常数列于物性手册中，适用的温度范围相当于饱和蒸气压范围为1.5～200kPa，一般不宜外推。

蒸气压方程中，蒸气压仅是温度的单变量函数，因而只适用于不存在表面张力、流体静压力、重力和电磁场等的影响时。一般在化工计算中，上述影响可不考虑。但当液体表面曲率不容忽略时(如蒸气冷凝形成液滴时)，就要考虑表面张力的影响。当流体静压力较大时（如液面有高压惰性气体作用时），也要考虑压力的影响