Adott 1 liter vízmennyiségből mennyi atmoszférikus nyomású gőz képződik?

Az atmoszférikus nyomás a tengerszinten általában közelítőleg 1 atmoszféra, ami körülbelül 101,3 kilopascal (kPa) vagy 101,3 ezer pascal nyomásnak felel meg.

A víz forráspontja változhat a nyomástól függően. Normális körülmények között, azaz 1 atmoszféra nyomáson (101,3 kPa), a víz forráspontja kb. 100 Celsius fok (212 Fahrenheit fok). Ez azt jelenti, hogy 1 liter vízmennyiségből a normális nyomáson 100 Celsius fokon forró gőz keletkezik.

Ha a nyomás nő, a víz forráspontja is növekszik. Például, 5-6 atmoszféra nyomásnál a víz forráspontja magasabb lesz. Ehhez használhatod a víz Clausius-Clapeyron egyenletét, amely leírja a folyadék forrásának hőmérsékleti és nyomási viszonyát. Az egyenlet a következőképpen néz ki:

ln(P1/P2) = (ΔHvap/R) * (1/T2 - 1/T1)

Ahol:

ln(P1/P2) az abszolút nyomás logaritmusa az első és a második nyomás között.

ΔHvap az anyag vízgőzzé válásához szükséges mólhő.

R az egyetemes gázállandó (kb. 8.314 J/(mol*K)).

T1 és T2 a két különböző hőmérséklet kelvinben (°C + 273.15).

Ebben a példában a két hőmérséklet közül az egyik 100°C (373,15 K), mivel ez a víz forráspontja normális nyomáson. A másik hőmérséklet a magasabb nyomáson megtalálható forráspont. Számold ki a két hőmérséklet és a megadott nyomások mellett az abszolút nyomás különbségét (ln(P1/P2)), majd használd az egyenletet az új forráspont kiszámításához.

Például 5 atmoszféra nyomásnál (kb. 506,5 kPa) a víz forráspontja körülbelül 148 Celsius fok (421,15 K). 6 atmoszféra nyomásnál pedig ez a hőmérséklet tovább növekszik. Fontos megjegyezni, hogy ez csak egy közelítő érték, mivel a víz viselkedése nem tökéletesen illeszkedik az ideális gázok viselkedési modeljéhez a folyadékokra.

A standard állapotú ideális gázok moláris térfogata 24,79 liter.

Kis túlzással tekintsük a vízgőzt ideális gáznak, szóval legyen a vízgőz (1 moljának) 18 grammjának a térfogata 24,79 liter. Egy liter víz durván 55,56 mol.

55,56 * 24,79 = 1377 (liter vízgőz lesz egy liter folyadék halmazállapotú vízből)

#13 (10:38) - csakhogy a téma nem standard állapotról, hanem 14 atmoszférás gőzről szól, így 75 liternél is kevesebb a kérdéses gőztérfogat - ez már az első válaszban linkelt anyagból kiderül!

A kérdezőnek nagyon jó meglátása volt laikusként is, hogy nem hitte el a 75 köbmétert a "szakiknak", akik nyilván félrebeszéltek. Pl. lehet, hogy a gőzkazán teljes kapacitását keverték a liter vízből képződő gőz mennyiségével.