11.9 : משוואת קלאוזיוס- קלפרון

נזכיר שלחץ האדים של נוזל עולה עם עליית בטמפרטורה. אך תלות זו אינה ליניארית. לשם המחשה, לחץ האדים של מים בטמפרטורה של 50 מעלות צלזיוס עומד על 0.122 אטמוספרות, ואילו ב-100 מעלות צלזיוס על אטמוספרה אחת.

לחץ האדים עולה בחדות כלפי מעלה עם עליית הטמפרטורה, בעקומה מעריכית. לשם השוואה, כשלוגריתם של לחץ אדים טבעי מותווה מול טמפרטורה הופכית, מתקבל קו ישר, שהמשוואה שלו נקראת משוואת קלאוזיוס-קלפרון. כאן R הוא קבוע הגזים האידיאלי;c, קבוע אופייני של הנוזל הוא נקודת החיתוך עם-y;והשיפוע של הישר שווה למינוס החום המולרי של האידוי חלקי קבוע הגז.

המשוואה מאפשרת לחשב את החום המולרי של האידוי מתוך מדידות נסיוניות של לחצים וטמפרטורות אדים בשיווי משקל. לדוגמה, נניח שהלוגריתם הטבעי של לחץ אדי אתנול משורטט כפונקציה של אחד חלקי הטמפרטורה יוצר קו ישר עם שיפוע שלילי של מינוס 4, 638 קלווין. המשוואה עבור שיפוע הקו, יחד עם הערך של R, נותנים את החום המולרי של אידוי אתנול:38, 560 ג'ול למול.

אם החום המולרי של אידוי נוזל כלשהו ולחץ האדים שלו באותה טמפרטורה, ידועים, צורת שתי הנקודות של המשוואה יכולה לשמש לחישוב לחץ האדים של הנוזל בטמפרטורה אחרת. כך בדוגמה של מים, שאנתלפיית ההתאדות שלהם היא 40.7 קילוג'ול למול. אם לחץ האדים של מים ב-373 קלווין הם אטמוספרה אחת, מה יהיה לחץ האדים שלהם ב-383 מעלות קלווין?

כדי לפתור זאת, השתמשו בצורת שתי הנקודות של המשוואה והציבו את ערכי לחץ האדים, אנתלפיית האידוי, שתי הטמפרטורות וקבוע הגז כדי לגלות שלחץ האדים של מים ב-383 קלווין הוא 1.409 אטמוספרה. העלייה בלחץ האדים מ-373 קלווין ל-383 קלווין היא 0.409 אטמוספרות, מה שמעיד בבירור על כך שעלייה בלחץ האדים כפונקציה של טמפרטורה היא תהליך לא לינארי.