Зависимость давление-температура в постоянном объеме при высокой температуре и плотности

Закон идеального газа$PV=nRT$, а отношение давления к температуре равно

$\frac{P}{T}=\frac{nR}{V}$

Только для идеального газа (т. е. без жидкости) в контейнере постоянного объема правая часть приведенного выше уравнения полностью состоит из констант, поэтому отношение$\frac{P}{T}$на самом деле постоянна в условиях изменения температуры и давления. Однако в вашем контейнере изначально содержится 40 мл воды в контейнере объемом 80 мл. По мере повышения температуры воды давление пара воды увеличивается, поэтому часть жидкой воды испаряется и попадает в паровое пространство сосуда, увеличивая давление в сосуде согласно уравнению Антуана (см. https: //en.wikipedia .org/wiki/Antoine_equation ). Таким образом, число молей в паровом пространстве, переменное$n$, зависит от температуры, поэтому правая часть уравнения «P / T» не является постоянной, и, следовательно, отношение «P / T» в этом случае не является постоянным при повышении температуры.

Чтобы найти связь давления с температурой, вам нужно получить константы Антуана в диапазоне температур, в котором вы работаете. При заданной температуре вы можете рассчитать давление паров воды, чтобы получить давление в вашем контейнере, если присутствует только водяной пар. Если воздух также присутствует, он будет следовать закону идеального газа и добавлять к давлению, которое вы рассчитали только из уравнения Антуана.