Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

104 LUKU 6. FAASIEN JA FAASIMUUTOSTEN TERMODYNAMIIKKAAviinin viilentämiseen tarkoitetut huokoiset saviastiat, jotka upotetaan veteenjotta ne kyllästyisivät vedellä: Kun tämä vesi haihtuu astian pinnalta, se viileneejopa 15 °C ympäristöä alempaan lämpötilaan. Saunojan iho on viilein pintasaunan yläosassa. Kuumalla kiukaalla höyrystynyt vesi tekee saunan ilmanylikylläiseksi veden suhteen ihmisen ihon lämpötilassa, ja vesi tiivistyy tämänvuoksi ihon pinnalle luovuttaen latentin lämpönsä, joka saa olon tuntumaankuumalta.Yleensä myös tilavuuden muutos ∆V on positiviinen siirryttäessä alemmanlämpötilan faasista korkeamman lämpötilan faasiin, mutta nestejäästä nesteveteensiirryttäessä tilavuus pienenee. Tämä johtaa veden kohdalla kiinteä-nestetasapainokäyrän kallistumiseen vasemmalle kuvan 6.2 faasidiagrammissa.Edellä latentti lämpö ∆H on faasimuutokseen liittyvä lämpö tietylle ainemäärälle.Taulukoissa latentit lämmöt ilmoitetaan ominaissuureina ∆h =∆H/massayksikkö, jolloin ∆h:n yksikkönä on kJ/kg tms.6.7.1 Kylläisen höyryn paineen lämpötilariippuvuusClausiuksen ja Clapeyronin yhtälöstä voidaan johtaa lauseke kylläisen höyrynpaineelle eli sen höyryn paineelle, joka on tasapainossa vastaavan nesteenkanssa annetussa faasitasapainokäyrän pisteessä (P, T).Olkoon nyt ∆h höyrystymislämpö moolia kohden. Clausiuksen ja Clapeyroninyhtälöstä saadaan( dPdT)koeks= 1 T∆H∆V = 1 ∆hT ∆v = 1 ∆h, (6.15)T v k − v nmissä v = V/n on moolitilavuus. Koska kaasun moolitilavuus v k on paljonsuurempi kuin veden moolitilavuus v n , voidaan v n approksimoida nollaksiyhtälössä (6.15). Koska ideaalikaasulaista v k = RT/P, saadaan( dPdT)koeks= 1 T∆hRT/P = ∆hRT 2 P.Jaetaan lämpötila- ja painetermit eri yhtälön eri puolille ja integroidaan jossainlämpötilassa T 1 tunnetusta kylläisen höyryn paineesta P sat (T 1 ) kylläisenhöyryn paineeseen P sat (T 2 ) lämpötilassa T 2 :∫ Psat (T 1 )P sat (T 2 )dPP = ∫ T2T 1∫∆h ∆h T2dTdT =RT2 R T 1T 2 ,missä on oletettu, että latentti lämpö ei riipu lämpötilasta. Integroinnin tuloksenasaadaanln P sat(T 2 )P sat (T 1 ) = ∆h ( 1− 1 ),R T 1 T 2josta kylläisen höyryn paine voidaan ratkaista:[ ( ∆h 1P sat (T 2 ) = P sat (T 1 ) exp − 1 )]R T 1 T 2(6.16)