Что такое уравнение Антуана?
Уравнение Антуана — это простое и широко применяемое полуэмпирическое соотношение между давлением насыщенного пара чистого вещества и его температурой. Оно описывает резкий, нелинейный рост давления пара с повышением температуры всего по трём коэффициентам — A, B и C, которые подбираются по экспериментальным данным для каждого вещества в определённом диапазоне температур.
Как пользоваться калькулятором
Введите коэффициенты Антуана A, B и C для вашего вещества, а затем температуру T в градусах Цельсия. Калькулятор вычислит давление пара P в мм рт. ст. и пересчитает его в атмосферы, бары и килопаскали. Убедитесь, что коэффициенты соответствуют нужной системе единиц: значения по умолчанию взяты из набора NIST для воды и дают давление в мм рт. ст. при температуре в °C.
Разбор формулы
Уравнение имеет вид \(\log_{10}(P) = A - \frac{B}{C + T}\). Вычислив правую часть, давление пара находят по формуле $$P = 10^{\,\text{A} - \frac{\text{B}}{\text{C} + \text{T (°C)}}}$$ Коэффициент A задаёт общий масштаб, B определяет, насколько круто растёт давление, а C смещает температурную точку отсчёта, улучшая подгонку. Всегда проверяйте, на какой логарифм рассчитан набор коэффициентов — десятичный (\(\log_{10}\)) или натуральный (\(\ln\)), — и в каких единицах задана температура: °C или K.
Пример расчёта
Для воды при A = 8,07131, B = 1730,63, C = 233,426 и T = 100 °C: \(C + T = 333{,}426\), тогда \(\frac{B}{C+T} = 5{,}19042\). Далее $$\log_{10}(P) = 8{,}07131 - 5{,}19042 = 2{,}88089,$$ откуда \(P = 10^{2{,}88089} \approx 760{,}6\) мм рт. ст. — это практически 1 атм, то есть температура кипения воды на уровне моря, как и должно быть.
Частые вопросы
В каких единицах работает калькулятор? С распространёнными коэффициентами в стиле NIST температура T задаётся в °C, а давление P получается в мм рт. ст.; кроме того, калькулятор показывает атм, бар и кПа.
Почему существует несколько наборов коэффициентов? Константы Антуана справедливы только в том диапазоне температур, для которого их подбирали, поэтому у одного вещества часто бывает несколько наборов — для низких и для высоких температур.
Можно ли использовать Кельвины? Только если набор коэффициентов выведен именно для Кельвинов; смешивать системы нельзя — результат будет неверным.
