Каково давление (в атмосферах), производимое 2 молями пара хлорбензола, занимающими объем 10 л при температуре

Zolotoy_Monet

59

Для решения этой задачи мы можем использовать закон идеального газа и уравнение Ван-дер-Ваальса. Давайте начнем с использования закона идеального газа.

Закон идеального газа гласит: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

Мы знаем, что у нас есть 2 моля хлорбензола и объем 10 л. Температура дана как 250 °C, но чтобы использовать ее в расчетах, мы должны перевести ее в Кельвины. Для этого мы добавим 273 к 250, получая 523 K.

Теперь мы можем использовать закон идеального газа, чтобы найти давление.

P * V = n * R * T

P * 10 = 2 * R * 523

P = (2 * R * 523) / 10

Подставляя значение универсальной газовой постоянной R, которое составляет 0,0821 л * атм / (моль * К), мы можем рассчитать давление.

P = (2 * 0,0821 * 523) / 10

P ≈ 8,57 атм

Таким образом, давление, производимое 2 молями пара хлорбензола при объеме 10 л и температуре 250 °C, составляет примерно 8,57 атм.

Теперь давайте рассмотрим уравнение Ван-дер-Ваальса.

Уравнение Ван-дер-Ваальса предназначено для учета межмолекулярных взаимодействий и поправки объема и давления реальных газов.

Уравнение Ван-дер-Ваальса выглядит следующим образом:

(P + (an^2 / V^2)) * (V - nb) = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, a - поправочный коэффициент Ван-дер-Ваальса, b - поправочный объем Ван-дер-Ваальса.

В данной задаче у нас есть a = 25,43 л^2 * атм * моль^-2 и b = 0,1453 л * моль^-1.

Мы можем использовать это уравнение для расчета давления.

(P + (an^2 / V^2)) * (V - nb) = nRT

Подставляя известные значения, получаем:

(P + (25,43 * (2^2) / (10^2))) * (10 - (0,1453 * 2)) = 2 * 0,0821 * 523

(P + (25,43 * 4 / 100)) * (10 - 0,2906) = 85,5624

(P + 1,0172) * 9,7094 = 85,5624

9,7094 * P + 9,7094 * 1,0172 = 85,5624

9,7094 * P = 85,5624 - 9,7094 * 1,0172

9,7094 * P = 75,2123

P = 75,2123 / 9,7094

P ≈ 7,749 атм

Таким образом, используя уравнение Ван-дер-Ваальса, мы получаем давление, равное примерно 7,749 атм.