skan0022 (6)

Stany skupienia materii 25

skąd

Stany skupienia materii 25

P\ . _

2 • 10⁵

8,314 • 300,7

= 1,895 -10^-2m³.

Końcowa temperatura gazu wynosi

_T -PiU- ¹ ■ ic

³ R

1 • 10⁵- 1,895- 10~² 8,314

= 227,9 K. ■

Współczynnik rozszerzalności cieplnej, a, definiuje równanie

(2.15)

Współczynnik ściśliwości, /?, definiuje równanie

(2.16)

Stosunek współczynników rozszerzalności cieplnej i ściśliwości określa równanie

(2.17)

Zachowanie gazów rzeczywistych opisano na wiele sposobów. Równanie Van der Waalsa

(2.18)

poprawia równanie stanu gazu idealnego (2.9) przez uwzględnienie tzw. objętości wyłączonej gazu (stała b) i sił oddziaływań międzycząsteczkowych (stała a). Stosuje się je przy niezbyt dużych odstępstwach zachowania gazu od zachowania gazu idealnego. Nieco lepsze wyniki daje równanie Berthelota

(2.19)

Przykład 2.4. Stałe a i b równania Van der Waalsa dla gazowego NH₃ wynoszą ci = 4,17 atm • dm⁶ • mol^-2, b = 0,0371 dm³ • mol^-1. Obliczyć:

1)    ciśnienie wywierane przez 3,5 mola NH₃ zajmującego w 47°C objętość 5,2 dm³, stosując: a) równanie stanu gazów idealnych, b) równanie Van der Waalsa;

2)    objętość 3,5 moli NH₃ w tej temperaturze pod ciśnieniem otrzymanym w punkcie lb), przy założeniu, że jest to gaz Van der Waalsa.