蒸発エンタルピー計算ツール
2つの蒸気圧の測定値から液体の蒸発熱が分かります。300 Kから310 Kの間で圧力が1000から2000へ倍になる場合、エンタルピーをJ/molで求めます。圧力の単位は2つがそろっていれば自由です。ブラウザで無料で使えます。
- 無料
- ブラウザで動作
- 登録不要
- データは端末の外に出ません
無料で実行
計算例
- T1
- 300
- T2
- 310
- t1における蒸気圧
- 1,000
- t2における蒸気圧
- 2,000
- 抵抗(Ω)
- 8.314462618 J/mol
- ΔHvap
- 53,597.2607903011
- 精度
- 10
この蒸発エンタルピー計算ツールは、2組の絶対温度における蒸気圧の測定値から、積分された2点式のクラウジウス・クラペイロン式を用いてモル蒸発エンタルピーΔHvapを推定します。控えめな温度幅で蒸気圧がおおよそ2倍になる場合、ln Pを1/Tに対してプロットした傾きには、一般化学や初等物理化学でよく用いられるΔHvap一定の理想化のもとでの蒸発潜熱が反映されます。ここで使用する閉じた形の式は完全に決定的です。ΔHvap = R × ln(P2/P1) ÷ (1/T1 − 1/T2)であり、温度はケルビン、圧力は任意の整合した単位で表されます。教科書でよくある確認例としては、水や有機溶媒の対になった飽和点があり、2つの温度における表引きの蒸気圧から数十キロジュール毎モルという値が得られます。エンジンは有限精度の算術演算のみを使用し、ネットワーク呼び出し、サンプリング、日付依存の近道は一切ありません。
2つの蒸気圧から分かること
クラウジウス・クラペイロンの関係式は、純物質の蒸気圧曲線を蒸発エンタルピーと結びつけます。ΔHvapが限られた温度区間で一定であり、蒸気が理想的にふるまい液体のモル体積が無視できるという一般的な近似のもとで、2つの飽和点の間を積分すると、ln(P2/P1) = −ΔHvap/R × (絶対温度の逆数の差)が得られます。
潜熱について解くと、ΔHvap = R × ln(P2/P1) ÷ (1/T1 − 1/T2)が得られます。絶対温度はケルビンでなければなりませんが、2つの蒸気圧はパスカル、気圧、トル、バール、あるいは他の任意の単位でよく、両方が同じ単位を共有していれば構いません。これは対数に入るのが両者の比のみだからです。
近似的なCAS計算経路も蒸気圧曲線のランダムサンプリングも存在しません。拒否されるケースには、温度または圧力の欠落、有限でない値、文書化された上限を超える大きさ、正でない温度や圧力、ゼロの気体定数、そして2つの温度が等しい場合が含まれます。これは、等しいTだと絶対温度の逆数の差である分母がゼロになり、単一の温度から蒸発エンタルピーを推定できないためです。
沸点上昇、固定した水のΔHvapを用いた標高補正、あるいは多パラメータの蒸気圧状態方程式が必要な場合は、それぞれの専用ツールをご利用ください。
蒸気圧からの蒸発エンタルピーが学習、実験、ソフトウェアのどこに位置づけられるか
学生が2点式クラウジウス・クラペイロン変形に出会うのは、教科書の表が2つの温度における蒸気圧を挙げてΔHvapを問うとき、実験が密閉容器内で飽和圧力を測定して単一の潜熱推定値を必要とするとき、あるいはコンテストの問題が完全なアントワン式のフィッティングなしに対になったPとTの値を与えるときです。
教員は、セルシウス度を273.15を加えずに密かに変換したり対数の中で圧力単位を混在させたりする不透明な計算アプリに頼ることなく、控えめな温度幅と正の圧力についての模範解答をあらかじめ生成できます。
開発者は同じ契約をスクリプトから呼び出し、物理化学教育製品のための決定的なテストベクトルを作成したり、ln Pを1/Tに対してプロットする前にユーザー入力の蒸気圧のペアを正規化したり、大まかな傾きではなくΔHvapそのものを要求するプログラミング課題の記述を満たしたりします。
プロセスや品質管理のワークフローでは、完全な熱力学パッケージを開かずに希薄な確認を検証できるよう、プラントの2つの蒸気圧測定値から潜熱を高速にオフラインで推定する必要があることがあります。
製品やチュータリングツールは、学習者が2つの温度と2つの圧力を入力し、UIが数式を添えたきれいなジュール毎モルの結果を表示しなければならない場面でこの閉じた形の式を利用します。このページでは処理はすべてお使いのブラウザ内で完結します。
活用例
宿題と実験でのΔHvap確認
実験レポートを作成する前に、2つの絶対温度における教科書または測定済みの蒸気圧の点からモル蒸発エンタルピーを推定します。
チュータリングおよび教育ソフトウェア
対話型レッスンのために、学習者が入力したP–Tのペアを、明確な数式表示とともに単一の潜熱の結果に正規化します。
よくある質問
蒸発エンタルピー計算ツールの利用料金はいくらですか?
このページのブラウザ版は無料です。無効な入力には課金されません。
ΔHvapにはどの数式が使われますか?
積分された2点式のクラウジウス・クラペイロン式、ΔHvap = R · ln(P2/P1) / (1/T1 − 1/T2)を使用します。T1とT2はケルビン、P1とP2は同じ圧力単位で入力します。
2つの温度が等しい場合はどうなりますか?
温度が等しいと絶対温度の逆数の差である分母がゼロになるため、単一の温度から蒸発エンタルピーを計算することはできません。
圧力と温度にはどの単位を使うべきですか?
温度は絶対ケルビンでなければなりません。圧力は比P2/P1のみが式に現れるため、整合した任意の単位(Pa、atm、torr、barなど)を使用できます。
結果が精度に応じて丸められるのはなぜですか?
デフォルトの精度は小数点以下10桁で、0から15の範囲で精度を設定できます。
関連ツール
開発者向け — APIアクセス
このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。
エンドポイント
Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。
お使いのスタックから呼び出す
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/clausius-clapeyron-enthalpy \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"t1":300,"t2":310,"p1":1000,"p2":2000}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/chem/clausius-clapeyron-enthalpy", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"t1": 300,
"t2": 310,
"p1": 1000,
"p2": 2000
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/chem/clausius-clapeyron-enthalpy",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"t1": 300,
"t2": 310,
"p1": 1000,
"p2": 2000
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/chem/clausius-clapeyron-enthalpy", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"t1":300,"t2":310,"p1":1000,"p2":2000}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"t1":300,"t2":310,"p1":1000,"p2":2000}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/chem/clausius-clapeyron-enthalpy", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)リクエスト例
{
"t1": 300,
"t2": 310,
"p1": 1000,
"p2": 2000
}レスポンス例
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "chem.clausius_clapeyron_enthalpy",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。
料金
単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。
制限
max_abs_value | 1000000000000000 |
エラー
| HTTP | コード | 意味 |
|---|---|---|
401 | unauthorized | APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。 |
402 | insufficient_balance | 残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。 |
404 | unknown_type | 指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。 |
429 | rate_limited | リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。 |
技術的な注記
宿題、実験レポート、試験の演習にはブラウザ版を無料でご利用いただき、CI、チュータリングソフト、教育デモで再現性のあるクラウジウス・クラペイロンのフィクスチャが必要な場合は、成功したリクエストごとに$0.002でAPIをご利用ください。
2点式クラウジウス・クラペイロンの結果の意味とレスポンスに含まれる情報
この計算ツールは、正規化されたt1、t2、p1、p2、rの値、要求された精度に丸められたエンタルピーdelta_h_vap、使用された精度、メソッドタグclausius_clapeyron_enthalpy、簡潔な数式のリマインダー、そしてジュール毎モル・ケルビンのデフォルトの気体定数が使われる場合の単位文字列J/molを返します。エンジンはサポートされる数値範囲内で閉じた形の式を評価するか、invalid_inputで入力を拒否するかのいずれかです。このページは2点式の潜熱抽出のみに答えるものであり、ワークシート、単体テスト、中間的なクラウジウス・クラペイロンの手順を勝手に作り出してはならないAPI利用者に適した安定した数値出力を提供します。
温度、圧力、気体定数の読み取り方法
数値文字列の先頭の任意のプラス記号や指数表記は、有限の10進数として解析できる限り許可されます。埋め込まれた空白、16進数のプレフィックス、数値でないトークンは明確なメッセージとともに拒否されるため、誤ったセルの値が誤った潜熱になることはありません。2つの温度はどちらも絶対ケルビンで厳密に正でなければならず、互いに異なっている必要があります。2つの蒸気圧はどちらも厳密に正でなければ、圧力比とその対数が定義されません。問題文でRがキロジュール毎モル・ケルビンで示されている場合は、そのRを入力し、結果を一貫してキロジュール毎モルとして解釈してください。優先されるフィールドは、ケルビン単位の2つの絶対温度を表すt1とt2、その温度における蒸気圧を表すp1とp2、そしてオプションで気体定数を表すrですが、最初の温度についてはT1、temperature1、temp1、2番目についてはT2、temperature2、temp2、最初の圧力についてはP1、pressure1、vapor_pressure1、2番目についてはP2、pressure2、vapor_pressure2、rについてはRまたはgas_constantといったエイリアスも受け付けます。これにより、スプレッドシート、クエリ文字列、型付きフォームが同じ契約を再利用できます。t1がt2と微小なイプシロン以内で等しい場合、クラウジウス・クラペイロンの分母が消えるため、リクエストはinvalid_inputで失敗します。デフォルトの気体定数は8.314462618ジュール毎モル・ケルビンであり、delta_h_vapをジュール毎モルで返します。オプションの精度フィールドは、エイリアスdecimalsとdpを持ち、数値フィールドについて公開する小数点以下の桁数を選択します。自動化されたパイプライン内で2点式の潜熱公式を自分で再実装することなく同一の数学的結果が必要な場合は、このページの無料ブラウザ実行を有料APIと組み合わせてご利用ください。
蒸気圧からの蒸発エンタルピーが学習、実験、ソフトウェアのどこに位置づけられるか
APIを通じた場合、成功した照会ごとに$0.002が課金され、検証失敗には課金されず、レスポンスが返された後は何も保存されません。この無料の対話的な探索と有料で同一のAPIという構成は、KITのティアA全体のカタログの他の部分と一致しており、数学的な結果を変えることなく教室でのデモから自動化されたパイプラインへ移行できます。関連する化学の手順が必要な場合は気体法則や束一的性質のツールと組み合わせ、無料で決定的な気液平衡のヘルパーの小さなラボを構築する際は他のchemエンドポイントと組み合わせてご利用ください。
連携の活用例
決定的なテストフィクスチャ
クラウジウス・クラペイロン式に関する単体テスト、プロパティチェック、CIアサーションのために、再現性のあるdelta_h_vapの値を生成します。