Помощь с физикой Найдите удельный объем метана (CH4) в критическом состоянии,
если его критическая температура -82,4 °С и критическое давление 4,58 МПа. Молярная масса метана = 16 кг/кмоль. Универсальная газовая постоянная
R = 8,31 Дж/(моль • К).

3 Ноя 2023 в 19:40
31 +1
0
Ответы
1

Для нахождения удельного объема метана в критическом состоянии, воспользуемся уравнением Ван-дер-Ваальса:

P+a/V2P + a/V^2P+a/V2V−bV - bVb = RT

Где:
P - давление
V - удельный объем
T - температура
a и b - параметры Ван-дер-Ваальса, которые зависят от свойств вещества.

Для метана:
a = 27/6427/6427/64 R2R^2R2 Tc2Tc^2Tc2 / Pc
b = R<em>TcR <em> TcR<em>Tc / 8</em>Pc8 </em> Pc8</em>Pc

Подставим известные значения:
Tc = -82,4 + 273 = 190,6 K
Pc = 4,58 МПа = 4580 кПа
R = 8,31 Дж/моль•Кмоль • КмольК a = 27/6427/6427/64 8,3128,31^28,312 190,62190,6^2190,62 / 4580 = 12,47
b = 8,31<em>190,68,31 <em> 190,68,31<em>190,6 / 8</em>45808 </em> 45808</em>4580 = 0,866

Подставляем a и b в уравнение Ван-дер-Ваальса и решаем относительно V:

4580+12,47/V24580 + 12,47/V^24580+12,47/V2V−0,866V - 0,866V0,866 = 8,31 * 190,6

4580V - 4580 0,866 + 12,47 = 8,31 190,6V
4580V - 3963,08 + 12,47 = 1585,286V
2994,726V = 3975,55
V ≈ 1,33 м^3/кг

Таким образом, удельный объем метана в критическом состоянии равен примерно 1,33 м^3/кг.

16 Апр 2024 в 15:51
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