एंटोनी स्थिरांक: सूत्र, समीकरण, उदाहरण - शारीरिक - 2025

स्थिरांक एंटोनी तीन पैरामीटर कि संतृप्ति वाष्प दबाव और शुद्ध पदार्थों के लिए तापमान के बीच एक अनुभवजन्य संबंध पर प्रकट कर रहे हैं। वे प्रत्येक पदार्थ पर निर्भर होते हैं और तापमान की एक निश्चित सीमा में स्थिर माने जाते हैं।

उस सीमा के बाहर, एंटोनी के स्थिरांक उनके मूल्य को बदलते हैं। कॉन्स्टेंट फ्रांसीसी इंजीनियर लुइस चार्ल्स एंटोनी (1825-1897) द्वारा 1888 में बनाए गए एक समीकरण से संबंधित हैं।

चित्रा 1. तापमान के एक समारोह के रूप में वाष्प दबाव। स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स

सूत्र और समीकरण

एंटोनी समारोह को व्यक्त करने का सबसे आम तरीका है:

इस सूत्र में P, पारे के मिलीमीटर (mmHg) में व्यक्त संतृप्ति वाष्प दबाव का प्रतिनिधित्व करता है, T वह तापमान है जो स्वतंत्र चर रहा है और ℃ में व्यक्त किया गया है।

ए, बी और सी एंटोनी के सूत्र के स्थिरांक या पैरामीटर हैं।

इस सूत्र का महत्व, जो अनुभवजन्य होने के बावजूद, एक सरल विश्लेषणात्मक अभिव्यक्ति देता है, जिसे थर्मोडायनामिक गणनाओं में आसानी से उपयोग किया जा सकता है।

एंटोनी का सूत्र अद्वितीय नहीं है, अधिक सटीक अभिव्यक्तियाँ हैं जो इस सूत्र के विस्तार हैं, लेकिन इस नुकसान के साथ कि उनके छह या अधिक पैरामीटर हैं और उनकी गणितीय अभिव्यक्ति अधिक जटिल है, जो उन्हें थर्मोडायनेमिक गणना में उपयोग करने के लिए अव्यावहारिक बनाता है।

संतृप्ति भाप

चूंकि एंटोनी के सूत्र संतृप्ति वाष्प दबाव को मापते हैं, इसलिए यह स्पष्ट करना आवश्यक है कि इसमें क्या शामिल है।

एक तरल एक ग्लास ampoule या अन्य कंटेनर में रखा गया है। छाले से सारी हवा निकल जाती है। विधानसभा को एक थर्मल स्नान में रखा जाता है जब तक कि संतुलन नहीं पहुंच जाता है।

शुरुआत में सब कुछ तरल होता है, लेकिन क्योंकि एक वैक्यूम होता है, तेज अणु तरल पदार्थ बनाने लगते हैं जो तरल पदार्थ के समान गैस बनाते हैं।

पिछली प्रक्रिया वाष्पीकरण है और जैसा कि होता है वाष्प का दबाव बढ़ जाता है।

वाष्प के कुछ अणु ऊर्जा खो देते हैं और पदार्थ के तरल चरण को फिर से जोड़ देते हैं, यह संघनन प्रक्रिया है।

फिर दो प्रक्रियाएं एक साथ होती हैं, वाष्पीकरण और संघनन। जब अणुओं की एक समान संख्या तरल को छोड़ देती है जिसमें उन्हें इसमें शामिल किया जाता है, तो एक गतिशील संतुलन पहुंच जाता है और इस समय अधिकतम वाष्प दबाव जिसे संतृप्ति दबाव के रूप में जाना जाता है।

यह वाष्प संतृप्ति दबाव है कि एंटोनी का सूत्र प्रत्येक पदार्थ और प्रत्येक तापमान के लिए भविष्यवाणी करता है।

कुछ ठोसों में एक समान घटना तब होती है जब ठोस से गैसीय चरण में सीधे तरल चरण से गुजरने के बिना, इन मामलों में एक संतृप्ति वाष्प दबाव भी मापा जा सकता है।

आणविक गतिज ऊर्जा में परिवर्तन शामिल होने के बाद से पहले सिद्धांतों से शुरू होने वाले एक सैद्धांतिक मॉडल को स्थापित करना आसान नहीं है, जो आणविक संबंध की आंतरिक ऊर्जा के साथ, अनुवादिक, घूर्णी और कंपन हो सकता है। यह इस कारण से है कि व्यवहार में अनुभवजन्य सूत्रों का उपयोग किया जाता है।

एंटोनी के स्थिरांक की गणना कैसे की जाती है?

एंटोनी के स्थिरांक प्राप्त करने के लिए कोई सैद्धांतिक विधि नहीं है, क्योंकि यह एक अनुभवजन्य संबंध है।

वे प्रत्येक पदार्थ के प्रयोगात्मक डेटा से प्राप्त किए जाते हैं और तीन मापदंडों ए, बी और सी को समायोजित करते हैं, ताकि वे प्रायोगिक डेटा के साथ भविष्यवाणी के द्विघात अंतर (न्यूनतम वर्ग विधि) को कम कर दें।

अंत उपयोगकर्ता के लिए, जो आम तौर पर रासायनिक इंजीनियर होते हैं, रसायन विज्ञान मैनुअल में टेबल होते हैं, जहां ये स्थिरांक प्रत्येक पदार्थ के लिए दिए जाते हैं जो अधिकतम और न्यूनतम तापमान सीमाओं को इंगित करते हैं जिसमें वे लागू होते हैं।

ऐसी ऑनलाइन सेवाएँ भी उपलब्ध हैं जो स्थिरांक A, B और C के मान देती हैं जैसा कि DDBST GmbH ऑनलाइन्स सर्विसेज का मामला है।

एक ही पदार्थ के लिए एक से अधिक मान्य तापमान रेंज हो सकती हैं। फिर काम करने की सीमा के आधार पर, स्थिरांक के एक या दूसरे समूह को चुना जाता है।

यदि तापमान सीमा के क्षेत्र में संयोग के दबाव की भविष्यवाणी नहीं होती है, तो इस तथ्य के कारण कि तापमान की कार्यशील सीमा स्थिरांक की दो श्रेणियों के बीच है, तो कठिनाइयाँ दिखाई दे सकती हैं।

उदाहरण

उदाहरण 1

25 ℃ पानी का वाष्प दाब ज्ञात कीजिए।

उपाय

आइए सबसे पहले घातांक की गणना करें: 1.374499

पी = 10 ^ 1.374499 = 23.686 mmHg = 0.031166 एटीएम

परिणाम विश्लेषण

इन परिणामों की व्याख्या इस प्रकार की जाती है:

मान लीजिए कि शुद्ध पानी एक एयरटाइट कंटेनर में रखा गया है जिसमें से हवा को वैक्यूम पंप द्वारा हटा दिया गया है।

पानी के साथ कंटेनर को थर्मल संतुलन में 25 ℃ के तापमान पर रखा जाता है जब तक कि यह थर्मल संतुलन तक नहीं पहुंचता।

भली भांति बंद कंटेनर में पानी आंशिक रूप से वाष्पित हो जाता है जब तक कि यह संतृप्ति वाष्प दबाव तक नहीं पहुंचता है, जो कि दबाव के अलावा और कुछ नहीं है जिस पर पानी के तरल चरण और वाष्प चरण के बीच गतिशील संतुलन स्थापित होता है।

इस मामले में दबाव 25 ℃ पर 0.031166 एटीएम पर निकला।

उदाहरण 2

100 ℃ पानी का वाष्प दाब ज्ञात कीजिए।

उपाय

एंटोनी के स्थिरांक निर्धारित करने के लिए हम तालिकाओं से परामर्श करते हैं। पानी के लिए दो रेंज हैं:

1 ℃ और 100 ℃ के बीच और 99 ℃ के बीच 374 ℃ तक।

इस मामले में, ब्याज का तापमान दोनों श्रेणियों में है।

हम सीमाओं का पहला उपयोग करते हैं

ए = 8.07131

बी = 1730.63

सी = 233.426

पी = 10 ^ (8.07131 - 1730.63 / (100 + 233.426))

घातांक गणना

आइए सबसे पहले घातांक की गणना करें: 2.8808

पी = 10 ^ 1.374499 = 760.09 मिमीएचजी = 1,0001 एटीएम

अगला हम श्रेणियों के दूसरे का उपयोग करते हैं

इस मामले में स्थिरांक हैं

ए = 8.14019

बी = 1810.94

सी = 244.485

P = 10 ^ (8.14019 - 1810.94 / (100 + 244.485))

चलो पहले घातांक की गणना करते हैं: 2.88324

पी = 10 ^ 2.88324 = 764.2602 mmHg = 1.0056 एटीएम

0.55% के दो परिणामों के बीच एक प्रतिशत अंतर है।

संदर्भ

1. राउल और डाल्टन के कानूनों और एंटोनी के समीकरण के अनुप्रयोग। से पुनर्प्राप्त: misapuntesyantación.wordpress.com
2. एंटोनी का सूत्र ऑनलाइन कैलकुलेटर। से पुनर्प्राप्त किया गया: ddbonline.ddbst.de/AntoineCalacle/AntoineCalacleCGI.exe
3. Gecousb। ऊष्मप्रवैगिकी और भाप तालिकाओं / एंटोनी के स्थिरांक। से पुनर्प्राप्त: gecousb.com.ve
4. पदार्थ के ऊष्मीय गुण। से पुनर्प्राप्त: webserverinost.upm.es
5. Yaws और यांग। 700 से अधिक कार्बनिक यौगिकों के लिए एंटोनी की निरंतर तालिकाओं। से पुनर्प्राप्त: user.eng.umd.edu
6. विकिपीडिया। एंटोनी का समीकरण। Wikipedia.com से पुनर्प्राप्त
7. विकिपीडिया। क्लॉजियस-क्लैप्रोन समीकरण। Wikipedia.com से पुनर्प्राप्त
8. Wisniak जे। डैल्टन से एंटोनी तक वाष्प दबाव समीकरण का ऐतिहासिक विकास। से पुनर्प्राप्त: link.springer.com