Уравнение Клапейрона

Уравнение Клапейрона

Уравнение Клапейрона — Клаузиусатермодинамическое уравнение, относящееся к квазистатическим (равновесным) процессам перехода вещества из одной фазы в другую (испарение, плавление, сублимация, полиморфное превращение и др.). Согласно уравнению, теплота фазового перехода (например, теплота испарения, теплота плавления) при квазистатическом процессе определяется выражением

\frac{dP}{dT} = \frac{L}{T\,\Delta v}

где L — удельная теплота фазового перехода, \Delta v — изменение удельного объёма тела при фазовом переходе.

Уравнение названо в честь его авторов, Рудольфа Клаузиуса и Бенуа Клапейрона.

Элементарный вывод

Fazovy diagram vyparovani.svg

Между температурой фазового перехода и внешним давлением существует функциональная связь, причём при фазовом переходе производная \left({\partial p \over \partial V} \right)_T терпит разрыв. Тогда изотермы для рассматриваемого вещества будут иметь характерный вид, изображённый на рисунке. Для вывода существенен горизонтальный участок изотермы, соответствующий фазовому переходу. Слева и справа от этого участка всё вещество находится в одной фазе. Осуществим цикл Карно при бесконечно малой разности температур следующим образом: сначала сообщаем телу теплоту, переводя его из состояния 1 в состояние 2, затем адиабатически охлаждаем его на температуру dT, после чего замыкаем цикл, отводя теплоту и переводя вещество в фазу 1 с последующим адиабатическим нагревом. Совершённая работа равна площади цикла:

\delta A = dp (V_2-V_1)

Сообщённая теплота равна

\delta Q = L m

где L — удельная теплота фазового перехода, m — масса тела. Согласно теореме Карно,

\delta A = \delta Q \frac{T_2-T_1}{T_1} = \delta Q \frac{dT}{T}

Отсюда

{dp \over dT} = \frac{L(T) m}{T\Delta V} = \frac{L(T)}{T\Delta v}

Литература

  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — Издание 3-е, исправленное и дополненное. — М.: Наука, 1990. — Т. II. Термодинамика и молекулярная физика. — 592 с. — ISBN 5-02-014187-9



Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Уравнение Клапейрона" в других словарях:

  • уравнение Клапейрона — (для состояния идеального газа) [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN Clapeyron equation …   Справочник технического переводчика

  • уравнение Клапейрона — Klapeirono lygtis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Clapeyron equation vok. Clapeyronsche Gleichung, f rus. уравнение Клапейрона, n pranc. formule de Clapeyron, f; relation de Clapeyron, f …   Fizikos terminų žodynas

  • уравнение клапейрона — Klapeirono lygtis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Apibrėžtį žr. priede. priedas( ai) MS Word formatas atitikmenys: angl. Clapeyron equation vok. Clapeyronsche Gleichung, f rus. уравнение клапейрона, n pranc. équation de Clapeyron, f …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • Уравнение Клапейрона — Клаузиуса — термодинамическое уравнение, относящееся к квазистатическим (равновесным) процессам перехода вещества из одной фазы в другую (испарение, плавление, сублимация, полиморфное превращение и др.). Согласно уравнению, теплота фазового перехода… …   Википедия

  • Уравнение Клапейрона—Клаузиуса — Уравнение Клапейрона  Клаузиуса  термодинамическое уравнение, относящееся к квазистатическим (равновесным) процессам перехода вещества из одной фазы в другую (испарение, плавление, сублимация, полиморфное превращение и др.). Согласно уравнению,… …   Википедия

  • уравнение клапейрона-Клаузиуса — Klapeirono ir Klauzijaus lygtis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Lygtis, reiškianti grynos medžiagos slėgio ir termodinaminės temperatūros tarpusavio priklausomybę esant faziniams virsmams (pvz., virimas, lydymasis ir kt.). atitikmenys:… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • КЛАПЕЙРОНА-МЕНДЕЛЕЕВА УРАВНЕНИЕ — КЛАПЕЙРОНА МЕНДЕЛЕЕВА УРАВНЕНИЕ, уравнение состояния (см. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ) для идеального газа (см. ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ), отнесенное к 1 молю (см. МОЛЬ) газа. В 1874 Д. И. Менделеев (см. МЕНДЕЛЕЕВ Дмитрий Иванович) на основе уравнения Клапейрона… …   Энциклопедический словарь

  • Клапейрона уравнение — Уравнение состояния Статья является частью серии «Термодинамика». Уравнение состояния идеального газа Уравнение Ван дер Ваальса Уравнение Дитеричи Разделы термодинамики Начала термодинамики Уравнен …   Википедия

  • КЛАПЕЙРОНА УРАВНЕНИЕ — (Клапейрона Менделеева уравнение), зависимость между параметрами идеального газа (давлением р, объёмом V и абс. темп рой Т), определяющими его состояние: pV=BT, где коэфф. пропорциональности В зависит от массы газа М и его мол. массы. Установлен… …   Физическая энциклопедия

  • Уравнение состояния идеального газа — Уравнение состояния Стат …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»