Qué hace esta calculadora
La Calculadora de presión de vapor aplica la ecuación de Clausius-Clapeyron en su forma de dos puntos para estimar la presión de vapor de un líquido a una temperatura objetivo, partiendo de su presión de vapor a una temperatura conocida y de su entalpía molar de vaporización. Es una herramienta muy útil en química física, ingeniería química y en las asignaturas de termodinámica.
Cómo utilizarla
Introduce la presión de vapor conocida P1 (en cualquier unidad de presión coherente, como Pa, atm o mmHg), la temperatura T1 a la que se mide P1 (en kelvin), la temperatura objetivo T2 (también en kelvin) y la entalpía de vaporización ΔHvap en julios por mol. El resultado P2 se expresa en las mismas unidades de presión que utilizaste para P1.
La fórmula explicada
La ecuación es $$\ln\!\left(\frac{P_2}{P_1}\right) = -\frac{\Delta H_{vap}}{R}\left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)$$ donde \(R = 8{,}314\ \text{J/(mol}\cdot\text{K)}\). Si despejamos P2, obtenemos $$P_2 = P_1 \cdot e^{-\frac{\Delta H_{vap}}{R}\left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)}$$ El modelo supone que ΔHvap permanece constante en el intervalo de temperaturas y que el vapor se comporta de forma ideal, una aproximación válida en rangos de temperatura moderados.
Ejemplo resuelto
El agua tiene \(P_1 = 101325\ \text{Pa}\) a \(T_1 = 373{,}15\ \text{K}\), con \(\Delta H_{vap} = 40700\ \text{J/mol}\). Para hallar la presión de vapor a \(T_2 = 350\ \text{K}\): $$\frac{1}{350} - \frac{1}{373{,}15} = 0{,}00285714 - 0{,}00267989 = 0{,}00017725$$ Multiplicamos por \(-\frac{40700}{8{,}314} = -4894{,}8\): $$\ln\!\left(\frac{P_2}{P_1}\right) = -0{,}86756$$ Entonces $$P_2 = 101325 \cdot e^{-0{,}86756} \approx 42546\ \text{Pa}$$
Preguntas frecuentes
¿En qué unidades debe expresarse la temperatura? Siempre en kelvin: la ecuación exige usar la temperatura absoluta.
¿P1 tiene que estar en pascales? No. Sirve cualquier unidad de presión; P2 saldrá en esa misma unidad, ya que la ecuación trabaja con un cociente.
¿Por qué el resultado es aproximado? En realidad ΔHvap varía ligeramente con la temperatura, así que la precisión disminuye en intervalos de temperatura muy amplios.
