Два моля газа находятся при температуре T

А) Для идеального газа находим давление из уравнения Менделеева-Клапейрона:
P · V = m/M · R · T, (1)
где P – давление газа, Па;
V – занимаемый газом объем, м3;
m – масса газа, кг;
М – его молярная масса, кг/моль;
R = 8,31 Дж/(моль·К) – молярная газовая постоянная;
T – температура газа в Кельвинах
(T = t + 273, где t – температура газа, ℃).
= m/M, (2)
P = ( · R · T)/ V, (3)
По условию задачи:
T=1,3 · Tкр, (4)
Тогда:
P = ( · R · 1,3 · Tкр)/ V, (5)
Подставляя числовые значения в уравнение (5), получаем:
P = 2 · 8,31 · 1,3 · 364,4 / 2·10-4 = 39,37 ·106 Па = 39,37 МПа
Таким образом, если считать газ идеальным, P1 = 39,37 МПа.
Б) Для реального газа находим давление из уравнения Ван-дер-Ваальса:
(р + (2 · a)/ V2) · (V - · b) = · R · T, (6)
р = ( · R · T) / (V - · b) – (2 · a)/ V2), (7)
Значения a и b рассчитывается по следующим формулам:
a = (27 · b · R · TКР)/8 , (7)
b = (27 · R · TКР)/ (216 · рКР), (8)
Находим числовые значения a и b, учитывая, что 1 кгс/см2 = 98066,5 Па:
b = (27 · 8,31 · 364,4)/ (216 · 45,5 · 98066,5 ) =8,48 ·10-5 м3/моль;
a = (27 · 8,48 · 10-5 · 8,31 · 364,4)/8 = 0,867 Па·м6 /моль2.
Подставляем найденные значения и др