使用克劳修斯-克拉珀龙方程你是否有过这样的经验：将一瓶水放到烈日下暴晒几小时，然后打开瓶盖时会听到很小的“嘶嘶”声？这是所谓的“蒸气压”原理导致的。在化学中，蒸气压是密封容器中的物质蒸发时，也就是转化为气体时对容器壁施加的压力。[1] 要计算特定温度下的蒸气压，需要使用克劳修斯-克拉珀龙方程：ln(P1/P2) = (ΔHvap/R)((1/T2) - (1/T1))。你也可以使用拉乌尔定律来计算蒸气压：P溶液=P溶剂X溶剂。
写出克劳修斯-克拉珀龙方程。根据蒸气压随时间的变化率来计算蒸气压的公式被称为克劳修斯-克拉珀龙方程，它以物理学家鲁道夫•克劳修斯和伯诺瓦•保罗•埃米尔•克拉珀龙的名字命名。[2] 解物理课和化学课上最常见的蒸汽问题，通常使用的就是这一公式。公式写作：ln(P1/P2) = (ΔHvap/R)((1/T2) - (1/T1))。其中，各变量的含义如下：
- ΔHvap：液体的汽化焓。这个值通常可以在化学课本后的表格中查到。
- R：理想气体常数，即8.314 J/(K × Mol)。
- T1：蒸气压已知时的温度，或起始温度。
- T2：求蒸气压时的温度，或最终温度。
- P1和P2：温度为T1和T2时的蒸气压。
将已知值代入公式中。由于克劳修斯-克拉珀龙方程有很多不同的变量，所以看上去有些复杂，但掌握了正确的信息后，方程其实并不难。最基础的蒸气压问题会给出两个温度值和一个压力值，或给出两个压力值和一个温度值。有了这些已知条件后，解题就很简单了。
- 例如，假设题目告诉我们，温度为295 K时，装满液体的容器的蒸气压为1个标准大气压（atm）。题目问：“温度为393 K时，蒸气压等于多少？”我们已知两个温度值和一个压力值，所以可以使用克劳修斯-克拉珀龙方程来求出另一个压力值。将已知值代入变量中，得到ln(1/P2) = (ΔHvap/R)((1/393) - (1/295))。
- 注意，克劳修斯-克拉珀龙方程必须使用开尔文温度值。而压力值可以使用任意单位，只要P1和P2保持统一即可。
代入常数。克劳修斯-克拉珀龙方程包含两个常数：R和ΔHvap。R始终等于8.314 J(K × Mol)。而汽化焓ΔHvap的值则取决于你计算的是哪种物质的蒸气压。如上所述，你通常可以在化学课本或物理课本后面查到各类物质的ΔHvap 值，你也可以上网查询，例如查询本网站。[3]
- 本例题中，假设液体是纯液态水。查询表格后，我们发现ΔHvap约等于40.65 kJ/mol。由于计算中使用的H值单位是焦耳，而不是千焦，所以我们需要将ΔHvap的值转换为40,650 J/mol。
- 将常数代入到方程中，得到 ln(1/P2) = (40,650/8.314)((1/393) - (1/295))。
