Sıvı buhar basıncı nedir ve nasıl hesaplanır?

Kapalı bir sistemde sıvı-buhar dengesi kurulduğunda, buharın uyguladığı basınç sıvının buhar basıncı olarak tanımlanır. Sıcaklık ve sıvının doğası bu basıncı belirleyen temel faktörlerdir. Buhar basıncının hesaplanmasında Clausius-Clapeyron denklemi, Antoine denklemi ve Raoult yasası gibi yöntemler kullanılarak farklı koşullarda hassas tahminler yapılabilir.

Konu kakkında 1 soru soruldu ve cevaplandı

Sıvı Buhar Basıncı Nedir?

Sıvı buhar basıncı, kapalı bir sistemde sıvı ile dengede olan buharın uyguladığı basınçtır. Sıvı molekülleri sürekli hareket halindedir ve yüzeyden buharlaşarak gaz fazına geçerler. Aynı zamanda, gaz fazındaki moleküller yoğuşarak sıvı faza döner. Buharlaşma ve yoğuşma hızları eşitlendiğinde dinamik bir denge kurulur; bu durumda buharın uyguladığı basınç, sıvının o sıcaklıktaki buhar basıncı olarak tanımlanır. Buhar basıncı, sıvının doğasına ve sıcaklığına bağlıdır; sıcaklık arttıkça buhar basıncı da artar.

Sıvı Buhar Basıncı Nasıl Hesaplanır?

Buhar basıncını hesaplamak için genellikle ampirik denklemler kullanılır. En yaygın yöntemler şunlardır:

Clausius-Clapeyron Denklemi: Bu denklem, buhar basıncının sıcaklıkla değişimini açıklar. İki nokta arasında buhar basıncını karşılaştırmak için kullanılır

ln(P₂/P₁) = (ΔH_vap/R) (1/T₁ - 1/T₂)

Burada:

P₁ ve P₂: Sıcaklıkları T₁ ve T₂ (Kelvin) olan buhar basınçları,
ΔH_vap: Buharlaşma entalpisi (J/mol),
R: İdeal gaz sabiti (8.314 J/mol·K).

Bu denklem, bir sıvının bilinen bir buhar basıncından (P₁) yola çıkarak başka bir sıcaklıktaki (T₂) buhar basıncını (P₂) hesaplamak için kullanılır.

Antoine Denklemi: Buhar basıncını sıcaklığın bir fonksiyonu olarak ifade eden ampirik bir denklemdir ve daha hassas sonuçlar verir

log₁₀(P) = A - (B / (T + C))

Burada:

P: Buhar basıncı (genellikle mmHg veya bar),
T: Sıcaklık (°C veya K, denkleme bağlı olarak),
A, B, C: Maddeye özgü sabitler (deneysel verilerden elde edilir).

Antoine sabitleri birçok sıvı için referans kaynaklarda bulunabilir ve belirli bir sıcaklık aralığında geçerlidir.

Raoult Yasası (İdeal Çözeltiler İçin): Bir çözeltideki uçucu bir bileşenin buhar basıncı, saf haldeki buhar basıncının mol kesri ile çarpımına eşittir

P_i= x_iP_i⁰

Burada: