2012年5月20日日曜日

富士山の山頂での沸点(相転移のお勉強)

最近,熱力学で相転移を勉強している.うーん.まだまだ何もわかっていない状態だけど,とりあえず相転移前後で



が成り立つ.さらに潜熱の定義より (Lは潜熱)


とかける.この式を使って,富士山の頂上での沸点を調べてみよう.

あ,まず答えからいっちゃうとネットで調べたらだいたい沸点は87℃なんだって.

富士山標高3776m
標高0mで1atm 373K
潜熱l=2.26*10^6J/kg
蒸気の比体積v_g=1.673m^3/kg
気体と液体で体積比が1000くらいだから液体の体積無視!
空気の密度ρ  1.204kg/m^3

1.
てっきとーにやると,(下の式の右辺は,constと仮定する.)


つまり1気圧下がると沸点は1/3.62℃下がる.
標高3776mでは大気圧よりρgh分気圧が低いから


沸点は12.3℃下がる!
うっへー.てきとーなのにここまで正確だったとわ!


2.
すっこしましなやりかたで
変数分離で積分したほうがいい!
けど面倒になった!
同じような答えになるんだもん!


相転移しっかり勉強しようっと!

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