Vad är förångningsvärme?

Vångningsvärmen, ΔH _vap , ibland kallad entalpi av förångning, är den mängd energi som krävs för att omvandla en vätska till ånga vid kokpunkten. Denna energi är oberoende av alla komponenter till följd av en temperaturökning. Vångningsvärmen mäts ofta vid atmosfärstryck och vanlig kokpunkt, även om det inte alltid är fallet. Eftersom kokpunkten för eventuell vätska varierar med det omgivande trycket och förångningsvärmen beror också på det trycket, måste en vätskes förångningsvärme vara temperaturberoende. Två-dimensionella (2-D) grafer visar en enkel, nästan-parabolisk relation för vanligaste vätskor.

Det finns många påverkan som måste beaktas om processen för kokning eller förångning ska förstås helt. Bland dessa är de intermolekylära bindande krafterna som Van der Waals styrkor - som åtminstone inkluderar Dispersion Forces - och mycketStarkare vätebindningskrafter, om tillämpligt. Det arbete som krävs för att utöka gasen måste inkluderas. Dessutom har vätskans potentiella energi omvandlats till kinetisk energi i gasen. Det är felaktigt att anta att all denna kinetiska energi finns i form av translationell energi; En del av det blir rotationsenergi och vibrationsenergi.

På en mer grundläggande nivå är en konceptuell modell som först beskrevs 2006 i tidskriften fluidfasjämvikt . I den modellen matchade de empiriska uppgifterna för 45 element väl när två antaganden gjordes: ytan på en vätska är flexibel och en partikel använder all sin latenta energi för att bryta sig loss från partiklarna som blockerar dess flykt - ytmotståndet. I denna studie användes den maximala ytan som kan hålla en partikel i sin omgivande vätska i beräkningarna.Små avvikelser mellan beräkningarna och verkligheten förklarades i termer av tillnärmningar, såsom hårdbollsfärens approximation för atomer.

Vångningsvärmen är av betydande betydelse för industriella destillationsapparater. Det är också av betydelse i situationer där ångtryck måste beaktas, som i designen och funktionen av ångvärmeanläggningar. Ett matematiskt uttryck för speciellt intresse i detta avseende är Clausius-Clapeyron-ekvationen. Denna ekvation kombinerar förångningsvärmen med systemtryck och temperaturer. Med hjälp av ekvationen, från en speciell temperatur och ångtryck, kan ett andra ångtryck bestämmas vid en annan temperatur.