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クラペイロン=クラウジウスの式 クラペイロン=クラウジウスのしきClapeyron-Clausius' equation

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

クラペイロン=クラウジウスの式
クラペイロン=クラウジウスのしき
Clapeyron-Clausius' equation

沸騰中の湯,氷が浮かんだ水のように,物質の2つの相が圧力 p ,温度 T熱平衡にあるとし,各相の比体積v1v2 ,転移熱を L とすれば,単位質量の物質が相1から相2へ相転移するとき,次の式が成り立つ。

dp/dTL/T(v2v1)

これをクラペイロン=クラウジウスの式といい,初め B.クラペイロンが熱素説により,のちに R.クラウジウスが熱力学の法則から導き出した。沸騰の場合には,液体の比体積 v1 に比べて気体の比体積 v2 のほうが必ず大きく,v2v1>0 であるから dp/dT>0 となり,外圧が増せば沸点が上昇する。融解の場合には,たいていの固体のように融解すると体積が増す物質では固体と液体の比体積 v1v2 の差は v2v1>0 であるから,圧力が増せば融点が上昇する。これに対し,水や活字合金のように融解すると体積が減る物質では v2v1<0 であって,圧力が増すと融点が降下する。氷に圧力を加えると接触部が解け,圧力を減らすと復氷するのはこのためである。

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