Fizika va kimyo

Klayperon-Klauzius tenglamasi.

Biror toza moddani bir fazadan ikkinchisiga o‘tishidagi qonuniyatlarini ko‘ramiz. Bunga suyuqlanish, bug‘lanish, qaynash, qattik holdan gaz holatga o‘tishi va xokazolar misol bo‘la oladi. Ikkala fazada moddaning kimyoviy potensiali uchun ifodalarni yozsak

d⁽¹⁾ g‘-S⁽¹⁾dT+V⁽¹⁾dP, d⁽²⁾ g‘-S⁽²⁾dT+V⁽²⁾dP,

Muvozanatda d⁽¹⁾ g‘ d⁽²⁾ bo‘lishi kerak. Unda yuqoridagi tenglamalardan quyidagini hosil qilamiz SVg‘dPdT

Bu erda Sg‘S⁽²⁾- S⁽¹⁾; Vg‘ V⁽²⁾- V⁽¹⁾

/aytar izotermik o‘tish jarayonlari uchun Sg‘H_f.u. /T bo‘ladi. Bu erda H_f.u. - faza o‘tish issiqligi ; T- faza o‘tish temperaturasi. Bu ifodani yuqoridagi tenglamaga qo‘ysak

dp/dTg‘H_f.u. /TV

Bu ifodani Klayperon- Klauzius tenglamasi deb ataladi.

K ondensirlangan (suyuq qattiq) sistemadagi o‘tishlar uchun bu tenglamani qo‘llaymiz.

Biror moddani suyuqlanish (erish) jarayon uchun quyidagi ko‘rinishda dT/dpg‘TV/H_er

Bu erda dT/dp – bosim o‘zgarishi bilan suyuqlanish temperaturasini o‘zgarishi: T- suyuqlanish (erkin) temperaturasi, K; Ner. – erish issiqligi; V g‘ V₂- V₁ - erish jarayonida xajmni o‘zgarish.

Bug‘lanish va sublimatlanish jarayonlari uchun Klayperon- Klauzius tenglamasi boshqacharoq ko‘rinishda yozish mumkin.

Bug‘ xajmi suyuqlik modda hajmidan ko‘p farq qilgani, ya’ni V_bug‘ >>V_suyuq ligidan Vg‘ V_bug‘ -V_suyuq

Tenglamadagi V V_bug‘ deb olinsa katta xato bo‘lmaydi. 1 mol ideal gaz yoki bug‘ uchun V_bug‘ g‘RT/P

Bu ifodani yuqoridagi tenglamaga qo‘ysak, tenglama quyidagi ko‘rinishga keladi. V_bug‘ g‘RT/P dlnP/dTg‘H_bug‘/RT²

Bu erda H_bug‘- molyar bug‘lanish issiqligi. Uncha katta bo‘lmagan temperaturalar oralig‘ida H_bug‘ni o‘zgarmas deb olib, yuqoridagi ifodani integrallasak quyidagini hosil qilamiz.

Lnpg‘c-(H_bug‘/R) x 1 / T

Bu erda s-integrallash doimiysi.

Bu tenglamadan Lnp va 1/T orasida to‘g‘ri chiziqli bog‘lanish borligi ko‘rinib turibdi. SHu chizmadan foydalanib (burchak tangensi yordamida) bug‘lanish issiqligini aniqlash mumkin. (yoki sublimatlanish issiqligini)

YUqoridagi tenglamani r₁ dan r₂ gacha va mos ravishda T₁ dan T₂ gacha integrallab _bug‘ const, deb qarab quyidagi ifodani hosil qilamiz lnP₂/P₁g‘H_bug‘/R  T₂ - T₁/T₂T₁

Bu tenglamadan foydalanib ikki temperaturadagi bug‘ bosimlari malum bo‘lsa, molyar bug‘lanish issiqlikni topish mumkin.