10.2 Fázové rovnováhy čistých látek
Pro popis fázové rovnováhy čistých látek platí vztah
kde S(j), H(j), V(j) jsou entropie, entalpie a objem fáze j a ΔHm, ΔVm jsou molární změny entalpie a objemu při fázovém přechodu. Tento vztah se nazývá Clapeyronovou rovnicí.
Pro soustavy obsahující pouze kondenzované (tuhé a kapalné fáze), tedy pro tuhnutí a tání nebo modifikační přeměny tuhých fází lze rovnici (10.2) integrovat, s výsledkem
Pro soustavy s jednou plynnou fází (vypařování nebo sublimace) se používá Clausiova–Clapeyronova rovnice
Za předpokladu konstantní entalpie fázového přechodu přechází tato rovnice na tvar
který lze alternativně zapsat jako
Pro větší rozsahy teplot je vhodnější používat Antoineovu rovnici
která obsahuje tři konstanty A, B a C. Jejich hodnoty jsou uvedeny v tabulkách.
V oblasti vyšších tlaků nelze zanedbat objem kapaliny a pro výpočet objemu páry použít stavovou rovnici idaálního plynu. Clausiova–Clapeyronova rovnice (10.4) pak přechází na tvar
kde Δz je rozdíl mezi kompresibilitními faktory páry a kapaliny.
Příklady:
10.2.1 Aplikace Clapeyronovy rovnice (
)10.2.2 Vliv tlaku na teplotu tání vody (
)10.2.3 Vliv teploty na tlak modifikačního přeměny (
)10.2.4 Výpočet trojného bodu arsenu (
)10.2.5 Porovnání výpočtů teploty varu (
)10.2.6 Výpočet tlaku nasycených par (
)10.2.7 Výpočet tlaku v autoklávu (
)10.2.8 Výpočet konstant Clausiovy–Clapeyronovy rovnice (
)10.2.9 Výpočet výparné entalpie (
)10.2.10 Antoineova rovnice (
)10.2.11 Saturační metoda (
)10.2.12 Látková a entalpická bilance při odpaření (
)