Какое давление (в атмосферах) создается 10 литрами паров хлорбензола при 250 С, если использовать а) закон идеального
Какое давление (в атмосферах) создается 10 литрами паров хлорбензола при 250 С, если использовать а) закон идеального газа и б) уравнение Ван-дер-Ваальса (с учетом значений a=25,43 л2*атм.*моль-2 и b=0,1453 л*моль-1) для 2 моль паров хлорбензола?
19.12.2023 07:33
В соответствии с законом идеального газа, давление (P) идеального газа можно выразить с помощью уравнения состояния газа:
PV = nRT,
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах.
Для решения задачи нам нужно найти давление, поэтому мы можем переписать уравнение в следующем виде:
P = (nRT) / V.
Известные значения:
n = 2 моль (по условию задачи),
R = 0.0821 атм*л/(моль*К),
V = 10 л.
Температуру нужно представить в кельвинах, поэтому добавим 273:
T = 250 + 273 = 523 K.
Теперь мы можем найти давление:
P = (2 * 0.0821 * 523) / 10 = 8.53 атмосферы.
Поэтому, используя закон идеального газа, давление создаваемое 10 литрами паров хлорбензола при 250 С равно 8.53 атмосферы.
Уравнение Ван-дер-Ваальса:
Уравнение Ван-дер-Ваальса учитывает взаимодействие между молекулами газа и объем, занимаемый молекулами газа. Оно записывается следующим образом:
(P + a(n/V)^2) (V - nb) = nRT,
где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах, a и b - константы Ван-дер-Ваальса для конкретного газа.
С учетом данной информации, мы можем решить задачу используя уравнение Ван-дер-Ваальса.
Для заданных значений:
n = 2 моль (по условию задачи),
R = 0.0821 атм*л/(моль*К),
V = 10 л,
a = 25.43 л^2*атм*моль^(-2),
b = 0.1453 л/моль.
Температуру нужно представить в кельвинах, поэтому добавим 273:
T = 250 + 273 = 523 K.
Заменяя известные значения в уравнении и решая его относительно P, получаем:
P = (nRT)/(V - nb) - an^2/(V^2).
P = (2 * 0.0821 * 523)/(10 - 2*0.1453*2) - 25.43 * (2^2)/(10^2).
P = 8.36 атмосфер.
Поэтому, используя уравнение Ван-дер-Ваальса, давление создаваемое 10 литрами паров хлорбензола при 250 С равно 8.36 атмосфер.