이상기체와 실제기체. 25℃, 10 L, 0.5 mol N2의 압력

이상기체와 실제기체. 25℃, 10 L, 0.5 mol N2의 압력

실제기체 방정식. van der Waals equation

 

 

25℃에서 10.00 L 용기에 들어있는 0.5000 mol N2가 가하는 압력을 계산하라.

a. 이상 기체 방정식으로 계산

b. van der Waals 방정식으로 계산

c. 두 결과를 비교하라.

 

 

Calculate the pressure exerted by 0.5000 mol N2 in a 10.00 L container at 25℃.

a. using the ideal gas law

b. using the van der Waals equation

c. Compare the results.

 

 

 

a. 이상기체 방정식으로 계산한 압력

PV = nRT

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

P = nRT / V

= (0.5000 mol) (0.08206 atm•L/mol•K) (300.15 K) / (10.00 L)

= 1.232 atm

 

 

 

b. van der Waals equation으로 계산한 압력

 

 

> 질소의 van der Waals 상수: a = 1.39, b = 0.0391

 

 

 

P = [nRT / (V – nb)] – [n^2 a / V^2]

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7254 )

 

= [0.5000×0.08206×300.15 / (10.00 – 0.5000×0.0391)]

– [0.5000^2×1.39 / 10.00^2]

= 1.230 atm

 

 

 

c. ① 이상기체의 압력 > 실제기체의 압력

---> 예상 결과와 같다.

( 참고 https://ywpop.tistory.com/24577 )

 

② 압력 차이가 거의 없으므로, 주어진 조건 하에서,

실제 기체는 이상 기체처럼 행동한다는 것을 알 수 있다.

 

 

 

 

[키워드] 실제기체의 압력 기준