Boiling point of volatile liquids at various pressures

Boiling point of volatile liquids at various pressures

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Luisa Maria Valencia
Cristhian Andres Aguirre-Tellez

Resumen

ABSTRACT

Water, under normal conditions, tends to boil at a “normal boiling temperature” at which the atmospheric pressure fixes the average amount of kinetic energy needed to reach its boiling point. Yet, the normal boiling temperature of different substances varies depending on their nature, for which substances like alcohols, known as volatile, boil faster than water under same conditions. In response to this phenomenon, an investigation on the coexistence of both gas and liquid phases of a volatile substance in a closed system was made, establishing vapor pressure as the determining tendency of a substance to vaporize, which increases exponentially with temperature until a critical point is reached. Since atmospheric pressure is fixed, the internal pressure of the system was varied to determine its relationship with vapor pressure and thus with the boiling point of the substance, concluding that the internal pressure and boiling point of a volatile liquid in a closed system are negatively proportional.

Key words: Pressure, enthalpy of vaporization, temperature.

RESUMEN

El agua, en condiciones normales, tiende a hervir a una “temperatura de ebullición normal”, en la que la presión atmosférica fija la cantidad media de energía cinética necesaria para alcanzar su punto de ebullición. Sin embargo, la temperatura de ebullición normal de las diferentes sustancias varía en función de su naturaleza, por lo que sustancias como los alcoholes, conocidos como volátiles, hierven más rápido que el agua en las mismas condiciones. En respuesta a este fenómeno, se realizó una investigación sobre la coexistencia tanto de fases gaseosa como líquida de una sustancia volátil en un sistema cerrado, estableciendo la presión de vapor como la tendencia determinante de una sustancia a la vaporización, que aumenta exponencialmente con la temperatura hasta que se alcanza un punto crítico. Dado que la presión atmosférica es fija, se varió la presión interna del sistema para determinar su relación con la presión de vapor y con el punto de ebullición de la sustancia, concluyendo que la presión interna y el punto de ebullición de un líquido volátil en un sistema cerrado son negativamente proporcionales.

Palabras clave: Presión, entalpía de vaporización, temperatura.

RESUMO

A água, em condições normais, tende a ferver a uma «temperatura normal de ebulição» na qual a pressão atmosférica corrige a quantidade média de energia cinética necessária para atingir seu ponto de ebulição. No entanto, a temperatura normal de ebulição de diferentes substâncias varia dependendo da sua natureza, para as quais substâncias como álcoois, conhecidas como voláteis, ferver mais rapidamente do que a água nas mesmas condições. Em resposta a este fenômeno, foi feita uma investigação sobre a coexistência de fases gasosas e líquidas de uma substância volátil em um sistema fechado, estabelecendo pressão de vapor como a tendência determinante de uma substância a vaporizar, que aumenta exponencialmente com a temperatura até chegar a um ponto crítico. Uma vez que a pressão atmosférica é fixa, a pressão interna do sistema foi variada para determinar sua relação com a pressão de vapor e, portanto, com o ponto de ebulição da substância, concluindo que a pressão interna e o ponto de ebulição de um líquido volátil em um sistema fechado são negativamente proporcionais .

Palavras-chave: Pressão, entalpia de vaporização, temperatura.

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Biografía del autor/a (VER)

Cristhian Andres Aguirre-Tellez, Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá

Magister en ciencias Física, Grupo- Física Mesoscópica GrupLac

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