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クラウジウス-クラペイロンの式とは?



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クラウジウス-クラペイロンの式(クラウジウス-クラペイロンのしき、Clausius-Clapeyron Equation)は、物質が気液平衡の状態にあるとき温度圧力、及び気体液体それぞれの体積の関係を表した式である。
物質が気液平衡の状態にあるときの温度をT、圧力をP、及び気体、液体のモル体積をそれぞれvg、vlとすると、これらの間には次の関係が成り立つ。

ここで、Lはその物質のモル蒸発熱である。
なお、この式は液体と固体が共存している場合にも適用できる。
そのときLはモル融解熱を表す。
また、vgはvlに、vlは固体のモル体積vsに置き換えればよい。
式の導出

この関係は次のようにして導き出せる。
気体のモルギブス自由エネルギーをGg、液体のモルギブス自由エネルギーをGlとすると、気液平衡の状態では次の関係が成り立つ。
Gg = Gl
ここでギブス自由エネルギーは次の式で与えられる。
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