van der Walls Eşitliğine Göre Gaz Basıncı

S o r u

L. ve oC deki mol CO2 gazının;
(a). İdeal davranış gösterdiğini varsayarak
(b). Gerçek gaz davranışı gösterdiğini varsayarak
basıncını hesaplayınız.
(c). oC de 2 mol CO2 gazının 0.25 hacminde sabit hacimli bir kaptayken atm. basıncına kadar sıkıştırılabilirlik faktörü, z'nin değişim grafiğini çiziniz.

Not : CO2 için a = L2atm.mol−2 ve b = Lmol−1 dir.

H e s a p l a m a l a r

(a). CO2 ideal davranış gösteriyorsa;

P=VnRT

P=(0.25L.)(2mol)(0.082atm.L.mol−1K−1)(273.16+25K)=195.59atm.

olarak hesaplanabilir.

(b). CO2 gerçek gaz davranışı gösteriyorsa basıncı van der Walls denklemine göre;

P=nRTV−nb−V2n2a

P=(0.25L.)−(2mol)(0.04267Lmol−1)(2mol)(0.082atm.L.mol−1K−1)(273.16+25K)−(0.25L.)2(2mol)2(3.64L2atm.mol−2)=64atm.

(c). Sıkıştırılabilirlik föktörü z;

z=PVnRT

z=VnRT(nRTV−nb−V2n2a)

yazılabileceğinden; örnek hesaplama olması açısında (b) maddesindeki verilere göre;

z=(0.25L.)(2mol)(0.082atm.L.mol−1K−1)(273.16+25K)(64atm.)=0.33

olarak elde edilebilir. Benzer şekilde 50 oC sıcaklığında elde edilen veriler aşağıdaki grafikte gösterilmiştir.