Inzicht in de concepten

* verdamping: Dit is het proces van een vloeistof die in een gas verandert.

* werk gedaan: In de thermodynamica is werk dat door een systeem wordt uitgevoerd de energie die door het systeem wordt overgedragen vanwege een volumeverandering. Voor een ideaal gas wordt dit berekend als:

* W =-pAV (waarbij p druk is en ΔV de verandering in volume is)

* Ideale gaswet: PV =NRT (waarbij P druk is, V is volume, n is mol, r is de ideale gasconstante en t is temperatuur)

Berekeningen

1. Bepaal het initiële volume:

* Omdat water een vloeistof is, kunnen we het initiële volume negeren.

2. Bepaal het uiteindelijke volume (volume waterdamp):

* Gebruik de ideale gaswet om het volume van 1 mol waterdamp te vinden bij 273 K en 1 atm druk.

* V =(nrt)/p =(1 mol * 0,0821 l · atm/mol · k * 273 k)/1 atm ≈ 22.4 l

3. Bereken de volumeverandering:

* ΔV =uiteindelijke volume - initiële volume ≈ 22,4 l - 0 l =22,4 l

4. Bereken werk gedaan:

* W =-pAV =-(1 atm) * (22,4 l) ≈ -22.4 l · atm

Conversie naar Joules

* 1 L · ATM =101.325 J

* Daarom W ≈ -22.4 L · ATM * 101.325 J/L · ATM ≈ -2270 J

Belangrijke opmerking: Deze berekening veronderstelt dat het verdampingsproces optreedt bij constante druk (isobaar).

Conclusie

Het werk dat wordt gedaan wanneer 1 mol water tegen atmosferische druk bij 273 K verdampt, is ongeveer -2270 J. Het negatieve teken geeft aan dat werk wordt gedaan * door * het systeem (de waterdamp) op de omgeving (de atmosfeer).