Вычислить давление 1моль сероводорода при 127ос, находящегося в сосуде вместимостью 500 см3, используя для этих целей уравнения ван-дер-ваальса и менделеева - клапейрона. константы уравнения ван-дер-ваальса: а = 0,545 дж*м3/кмоль, b = 0,0520 м3/кмоль
1. Уравнение ван-дер-ваальса:
(?+?(?/?)²)(?−??) = ???
где:
P - давление газа,
V - объем газа,
n - количество вещества (в данном случае 1 моль сероводорода),
R - универсальная газовая постоянная (R = 8.314 Дж/(моль·К)),
T - температура газа,
a и b - константы.
2. Уравнение Менделеева-Клапейрона:
?? = ???
где все обозначения такие же.
Для вычисления давления газа по уравнению ван-дер-ваальса, сначала нам нужно найти значение V, объема газа в сосуде. Для этого воспользуемся формулой V = 500 см³ = 0,5 литра.
1. Вычисляем давление с помощью уравнения ван-дер-ваальса:
(?+?(1/0,5)²)(0,5−1*0,0520) = 1*8.314*127
(?+?(2)²)(0,5−0,0520) = 10550,938
(?+0,545*4)(0,5−0,0520) = 10550,938
(?+2,18)(0,448) = 10550,938
0,4472(?+2,18)= 10550,938
?+2,18 = 10550,938/0,4472
?+2,18 = 23574,088
? = 23574,088−2,18
? = 23571,908
Таким образом, давление 1 моль сероводорода при 127 °C, находящегося в сосуде объемом 500 см³, равно примерно 23571.9 Па (паскаля) или 23571.9 Н/м².
Теперь решим ту же задачу, используя уравнение Менделеева-Клапейрона.
2. Вычисляем давление с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона:
?? = 1*8.314*127
0,5? = 10550,938
? = 10550,938/0,5
? = 21101,876
Таким образом, давление 1 моль сероводорода при 127 °C, находящегося в сосуде объемом 500 см³, равно примерно 21101.9 Па (паскаля) или 21101.9 Н/м².
Значения давления, полученные с использованием обоих уравнений, довольно близки, что можно объяснить хорошей адаптацией уравнения Менделеева-Клапейрона для рассмотрения реального поведения газов.