이상기체와 실제기체. 1 L 45 g NH3 기체의 압력

이상기체와 실제기체. 1 L 45 g NH3 기체의 압력

실제기체 방정식. van der Waals equation

 

 

이상 기체 법칙과 반데르발스 식을 각각 사용하여

0℃, 50℃, 100℃에서 1.000 L 용기에 들어있는

45.0 g의 NH3 기체 압력(atm)을 계산하시오.

(단, NH3의 a = 4.17 L^2•atm/mol^2, b = 0.0317 L/mol)

 

 

 

> 45.0 g NH3의 몰수

= 45.0 g / (17.03 g/mol) = 2.64 mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

이상기체방정식, PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

P = nRT / V

= (2.64) (0.08206) (273.15 + 0) / 1.000

= 59.2 atm ... 0℃에서

 

 

P = (2.64) (0.08206) (273.15 + 50) / 1.000

= 70.0 atm ... 50℃에서

 

 

P = (2.64) (0.08206) (273.15 + 100) / 1.000

= 80.8 atm ... 100℃에서

 

 

 

실제기체방정식, van der Waals 식

 

 

 

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7254 )

 

 

P = [nRT / (V – nb)] – [n^2 a / V^2]

 

P = [((2.64) (0.08206) (273.15 + 0)) / (1.000 – (2.64) (0.0317))] – [((2.64^2) (4.17)) / (1.000^2)]

= 35.5 atm ... 0℃에서

 

 

P = [((2.64) (0.08206) (273.15 + 50)) / (1.000 – (2.64) (0.0317))] – [((2.64^2) (4.17)) / (1.000^2)]

= 47.3 atm ... 50℃에서

 

 

P = [((2.64) (0.08206) (273.15 + 100)) / (1.000 – (2.64) (0.0317))] – [((2.64^2) (4.17)) / (1.000^2)]

= 59.2 atm ... 100℃에서

 

 

 

> 이상기체: 각각 59.2 atm, 70.0 atm, 80.8 atm

> 실제기체: 각각 35.5 atm, 47.3 atm, 59.2 atm

---> 실제기체의 압력이 더 작다(낮다).

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

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.blogspot.com/2024/03/150-1-l-1-mol-water-atm-van-der-waals.html ]

이상기체와 실제기체. 150℃ 1 L 1 mol H2O 기체의 압력

 

 

 

[키워드] 실제기체의 압력 기준, 실제기체 기준, 실제기체의 압력 사전, 실제기체 사전