cómo calcular el punto de ebullición del agua a diferentes presiones calculadora

Sé que el agua hierve por debajo de la temperatura ambiente en el vacío. Me gustaría saber si el galio, un metal que se funde a 29,77 °C a presión atmosférica, estaría en estado líquido a temperatura ambiente si se almacena al vacío.

No creo que haya una ecuación que se pueda utilizar para los puntos de fusión de una sustancia general en función de la presión (ya que la transición de fase de fusión tiene mucho que ver con la geometría de la molécula y la estructura del sólido), pero sí la hay para el punto de ebullición de cualquier sustancia pura cuando no se está cerca del punto crítico.

La transición líquido-vapor sigue una curva muy específica en el plano presión-temperatura de un diagrama PVT. Ésta viene dada por la relación Clausius-Clapeyron, que a temperaturas y presiones no cercanas al punto crítico, puede aproximarse como:

La línea sólido-líquido tiene una pendiente negativa a baja presión (como ha señalado ron), lo que significa que la temperatura de fusión aumenta a medida que disminuye la presión. Dependiendo de lo alto que sea el vacío, y de cuál sea la temperatura “ambiente”, podría estar en la fase sólida – pero la pendiente es pronunciada, así que incluso a 0 atm el punto de fusión sigue estando justo alrededor de 300 K.

tabla de presión del punto de ebullición del agua

El punto de ebullición de un líquido varía en función de la presión ambiental circundante. Un líquido en un vacío parcial tiene un punto de ebullición más bajo que cuando ese líquido está a la presión atmosférica. Un líquido a alta presión tiene un punto de ebullición más alto que cuando ese líquido está a presión atmosférica. Por ejemplo, el agua hierve a 100 °C (212 °F) a nivel del mar, pero a 93,4 °C (200,1 °F) a 1.905 metros (6.250 pies)[3] de altitud. Para una presión determinada, diferentes líquidos hervirán a diferentes temperaturas.

El punto de ebullición normal (también llamado punto de ebullición atmosférico o punto de ebullición a presión atmosférica) de un líquido es el caso especial en el que la presión de vapor del líquido es igual a la presión atmosférica definida a nivel del mar, una atmósfera[4][5] A esa temperatura, la presión de vapor del líquido es suficiente para superar la presión atmosférica y permitir que se formen burbujas de vapor dentro de la masa del líquido. El punto de ebullición estándar ha sido definido por la IUPAC desde 1982 como la temperatura a la que se produce la ebullición bajo una presión de un bar[6].

fórmula de corrección del punto de ebullición

Para las variaciones del punto de ebullición en función de la presión de vapor se utiliza la ecuación de Clausis-Clapeyron … Sin embargo, para las variaciones de la presión de vapor en función de las propiedades físicas y químicas intrínsecas, los puntos de ebullición son elevados para las sustancias en fase líquida con valores de presión de vapor bajos, mientras que los puntos de ebullición son bajos para las sustancias con valores de presión de vapor relativamente altos.

Si una sustancia específica está sometida a variaciones en las presiones atmosféricas circundantes, los Puntos de Ebullición disminuirán con la disminución de los valores de presión atmosférica y aumentarán con el aumento de los valores de presión atmosférica. Si se dan los valores del punto de ebullición de una sustancia específica a una temperatura y presión determinadas, se puede determinar el punto de ebullición a diferentes valores de presión de vapor utilizando la ecuación de Clausis-Clapeyron.

Sin embargo, si se consideran los valores del punto de ebullición de las sustancias en función de sus propiedades químicas y físicas, los puntos de ebullición dependen inversamente de la presión de vapor que presenta una sustancia en fase líquida a una temperatura determinada. La cuestión aquí depende de la definición del punto de ebullición de una sustancia en fase líquida. Es decir, …

cómo calcular el punto de ebullición en el vacío

La ebullición es el proceso por el cual un líquido se convierte en vapor cuando se calienta hasta su punto de ebullición. El cambio de fase líquida a fase gaseosa se produce cuando la presión de vapor del líquido es igual a la presión atmosférica ejercida sobre él. La ebullición es un cambio físico y las moléculas no se alteran químicamente durante el proceso.

El punto de ebullición es la temperatura a la que se produce la ebullición de un líquido concreto. Por ejemplo, para el agua, el punto de ebullición es de 100ºC a una presión de 1 atm. El punto de ebullición de un líquido depende de la temperatura, la presión atmosférica y la presión de vapor del líquido. Cuando la presión atmosférica es igual a la presión de vapor del líquido, comienza la ebullición.

Cuando se produce la ebullición, las moléculas más energéticas se transforman en gas, se dispersan y forman burbujas. Éstas suben a la superficie y entran en la atmósfera. Se necesita energía para pasar de líquido a gas (véase la entalpía de vaporización). Además, las moléculas de gas que salen del líquido eliminan energía térmica del mismo. Por lo tanto, la temperatura del líquido permanece constante durante la ebullición. Por ejemplo, el agua permanecerá a 100ºC (a una presión de 1 atm o 101,3 kPa) mientras hierve. Un gráfico de la temperatura frente al tiempo para el agua que pasa de líquido a gas, llamado curva de calentamiento, muestra una temperatura constante mientras el agua está hirviendo.