Springen naar inhoud

[scheikunde] dampdruk berekenen van water


  • Log in om te kunnen reageren

#1

moes

    moes


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 25 september 2007 - 18:50

Ik heb een probleem met het oplossen van de volgende vraag:

In bovenstaand stukje tekst wordt gesproken over transport van water "door de lucht"van een glas zuiver water naar een glas suikerwater. We berekenen de drijvende kracht.

Bereken de dampdruk van zuiver water bij 25 oC en 1 atm druk als de verdampingsenthalpie van water gegeven is als 40.65 kJ/mol

Als tip hadden we bovendien gehad dat we de wet van Clausius Clapeyron konden gebruiken. Ik had hiermee het volgende bedacht:

aangenomen dat bij 373 K de dampdruk 1 atm is:
(d ln p)/(dT)=(delta Hvap)/(RT[sub]2[sub]vap)
(d ln p)/(-75 Kelvin)=(40,65*10³)/(8,314*373[sub]2[sub])
d ln p= -2,6357
d p= 0,0717 atm

En dus is de dampdruk bij 25C dan gelijk aan 1 atm+0,0717=1,07 atm
is dit een juiste uitwerking? want ik zat nogal met de eenheden in de knoop en weet ook niet of ik overal de juiste waarde heb aangenomen.

alvast bedankt

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 25 september 2007 - 21:28

De dampdruk is altijd de partieeeldruk. Even aangenomen dat je berekening correct is, hoef je dan de laatste stap, het optellen van 1 atm, niet uit te voeren.

Pas je op met de eenheden? S.I. eenheid van druk is de Pa, N/m2. Atmosfeer is een beetje vreemde eend in de bijt!

PS: Nog iets anders: heb je wel eens een waterstraalpomp gebruikt. Welke einddruk kun je daarmee halen?

Veranderd door rwwh, 25 september 2007 - 21:30


#3

moes

    moes


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 26 september 2007 - 15:00

Ik heb nooit een waterstraalpomp gebruikt, maar zag op internet dat de einddruk daarbij zo'n 16 mbar is. Mijn uitkomst van 0,071 leek me in het geval dat de eenheid pascal was wel erg klein, en daarom gokte ik op atm. Ik neem aan dat je bedoeld dat de waarde van 0,071 Pa wel erg klein is, maar ik moet zeggen dat ik er erg weinig gevoel voor heb.

#4

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 26 september 2007 - 21:27

Nee, ik bedoelde niet dat je Pa als eenheid had. Maar de twijfel kun je zelf wegnemen door de eenheden mee te nemen in de berekeningen.

Die waterstraalpomp haalde ik erbij voor een "reality check": die helpt je om te zien of je waarde een beetje redelijk in de buurt zit van wat je verwacht. Jij vindt voor een waterstraalpomp 16 millibar, ik herinner me een iets grotere waarde van 15 mm kwik. In elk geval is 0,07 atmosfeer significant meer dan deze twee. Dit zou kunnen komen omdat de temperatuur van de waterstraalpomp meestal onder de 20C ligt.

#5

moes

    moes


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 27 september 2007 - 16:51

Ik heb nog even met die eenheden geprobeerd te controleren wat nu klopt. Nogmaa s de formule: d lnp/dT=delta Hvap/(R*T[sub]2[sub]vap) --> d ln p/ Kelvin= (Joule/mol)/(joule/(kelvin*mol)*Kelvin[sub]2[sub])
Als ik dit helemaal uitwerk zou ik erop uitkomen dat d ln p geen eenheid heeft... Hoe kan dit????

Bovendien vroeg ik me nog af wat je precies bedoelde met de partiele druk en dat ik die niet bij 1 hoef op te tellen. In de formule bereken je namelijk delta p/delta T oftewel een verschil met een vast punt. Als vast punt was ik uitgegaan van 373 Kelvin en ik dacht dat bij dit kookpunt van water de gasdruk 1 atm was.

Kun je me alsjeblieft nogmaals helpen, want ik kom er nog steeds niet helemaal uit. In ieder geval alvast bedankt.

#6

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 27 september 2007 - 21:10

Nou, mijn ervaring met deze preciese formule is nul komma nix. Er is echter wel iets te zeggen:

Een logaritme kun je alleen nemen van een dimensieloos getal. Dus dat klopt met wat jij ziet. En dat geeft ook al aan dat er een probleem is met de eenheid van druk.

Als het verschil in de logarithme van de druk (d ln p, eigenlijk natuurlijk Δ ln p zoals jij het doet) 1 is. dan betekent dat dat de druk e keer zo groot is. d ln p = -2.613 betekent dus p1/p0 = 0.073. Niet een verschil, maar een verhouding dus!

#7

Marjanne

    Marjanne


  • >1k berichten
  • 4771 berichten
  • VIP

Geplaatst op 28 september 2007 - 12:23

Op wiki staat de afleiding van deze formule. Vooral dit stukje is duidelijk:

(dp/pdT) = ΔHvap/(RT2)

omwerken met dx/x=d ln(x)

(dln(p)/dT) = ΔHvap/(RT2)

rwwh heeft gelijk, het gaat inderdaad om een drukverhouding; de p is dimensieloos.


Edit: typfout.

Veranderd door Marjanne, 28 september 2007 - 12:26


#8

moes

    moes


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2007 - 16:24

Bedankt voor al jullie hulp. Ik begrijp nu in ieder geval waarom ik er niet uit kwam. De vraag heb ik uiteindelijk opgelost met een andere vorm van de vergelijking van clausius clapeyron, waardoor er geen afgeleide in voorkwam en invullen makkelijker was.

#9

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 oktober 2007 - 20:59

Kwam er hetzelfde uit? Of iets dichter bij mijn "gevoelswaarde"? Zou je het hier eens willen voorrekenen?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures