Para um gás de van der Waals
atm.
. Calcule: a) a sua temperatura de Boyle.
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão sobre gás de van der Waals. A gente precisa calcular a temperatura de Boyle para um gás que tem os parâmetros
e
. Para isso, vamos precisar usar a equação de van der Waals e entender o que é a temperatura de Boyle.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a equação de van der Waals é uma forma de ajustar a equação dos gases ideais para levar em conta o volume das moléculas e as forças de atração entre elas. A equação é:
Onde:
-
é a pressão, -
é o volume, -
é a quantidade de mols, -
é a constante dos gases, -
é a temperatura, -
e são constantes específicas do gás.
Passo 3
A temperatura de Boyle é a temperatura na qual o segundo termo da expansão virial se anula, fazendo com que o comportamento do gás se torne ideal em baixas pressões. Para encontrar essa temperatura, usamos a relação:
Isso significa que precisamos dividir a constante
pela constante dos gases
multiplicada pela constante
.
Passo 4
Vamos agora substituir os valores fornecidos na fórmula:
Passo 5
Calculando o denominador primeiro:
Então:
Resposta
A temperatura de Boyle para o gás dado é aproximadamente 149 K.
Exercícios relacionados
Calcule a fugacidade para um gás que possua
, a 10,0 atm e
.
a partir dos dados da seguinte tabela a
. Calcule a energia livre diretamente e também através da combinação dos dados de entalpia e entropia.
Substância |
|
|
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---|---|---|---|
|
|
0 |
|
|
250,3 | 205,138 | 159,8 |
|
|
0 |
|
Para um gás de van der Waals
atm.
. Calcule: c) o coeficiente Joule-Thomson à
cal.grau
.
Deseja-se realizar uma expansão Joule-Thomson na temperatura de 1000 K dispondo-se dos gases
e
. Qual dos dois gases deve ser usado a fim de se obter resfriamento? Admita que os dois gases obedecem a equação de van der Waals.
Dados:
Dados: