Молекулярная физика термодинамика, полное решение Давление кислорода, имеющего плотность ρ =100 кг/м3 составляет 7·106 Па. Определите внутреннее давление и температуру газа, пользуясь уравнениями Ван-дер-Ваальса и Клапейрона - Менделеева.

5 Мар 2021 в 19:43
126 +1
0
Ответы
1

Для начала определим внутреннее давление и температуру газа с использованием уравнения Ван-дер-Ваальса:

Уравнение Ван-дер-Ваальса:
(P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Где:
P - давление газа (в данном случае внешнее давление, равное 7·10^6 Па)
a - параметр, характеризующий силу притяжения между молекулами газа
b - параметр, характеризующий объём молекул газа
V - объем газа
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К))
T - температура газа

Так как внутреннее давление равно разности между полным давлением и внешним давлением, то внутреннее давление P_int = P - 7·10^6 Па

Для кислорода молярная масса M = 32 г/моль, следовательно плотность ρ = nM/V, откуда n/V = ρ/M = 100/32 = 3,125 моль/м^3

Раскроем скобки в уравнении Ван-дер-Ваальса и подставим данные:
(P - 7·10^6 + a(3.125)^2)(V - 0.03125b) = 3.125RT

Теперь воспользуемся уравнением Клапейрона - Менделеева:

PV = nRT

Подставим значения:
(7·10^6)V = 3,125RT

Теперь у нас есть два уравнения, с помощью которых мы можем найти внутреннее давление и температуру газа. После решения уравнений найденные значения будут являться ответом на задачу.

17 Апр 2024 в 20:46
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир