Kimyo. Masala va mashqlar to

4.2. REAL GAZLAR QONUNLARI

Real gazlar ideal gazlardan farqli ravishda o‘zaro ta'sirlashadi, har bir molekula xususiy hajmga ega bo‘lganligi uchun ularning holat (Van-der-Vaals) tenglamasi:

bo‘ladi. Bu erda - ichki bosim; b - molekulaning xususiy hajmi. a molekulaning o‘zaro tortilish qobiliyatini hisobga oladi. Agar uning haroratga bog‘liqligi hisobga olinsa, Bertlo tenglamasi hosil bo‘ladi:

.

Bertlo tenglamasi ham gazlarning asl holatini tasvirlab berolmaganligi uchun virial holat tenglamasidan

(bu erda - siqilish koeffitsienti; B, C va D - virial koeffitsientlar) foydalaniladi. Past bosimli soha uchun yetarlidir.

4.35. 4,48 m³ hajmli (n.sh.) 1 kmol vodorodning bosimini aniqlang. Bu qiymatni tajribada aniqlangan bosim (52,28·10⁴ Pa) bilan taqqoslang.

Yechish: Bosimni avvalo ideal gaz pV=RT formulasi yordamida hisoblaymiz: kPa.

Endi esa bosimni Van-der-Vaals tenglamasi yordamida (real gaz) aniqlaymiz. Buning uchun maxsus jadvaldan a va b qiymatlarini olamiz:

J·m³/kmol, m³/kmol.

Bu qiymatlarni Van-der-Vaals tenglamasiga qo‘ysak:

p=509,1 kPa.

Real va ideal gaz holat tenglamalari asosida hisoblangan bosimlar o‘zaro 509,1-506,6=2,5 kPa ga farqlanadi. Mazkur farq 2,5·100/509,1=0,5 % ni tashkil etadi.

Van-der-Vaals tenglamasi yordamida hisoblangan bosim tajribada aniqlanganidan 522,8-509,1=13,7 kPa ga farqlanadi, bu 13,7·100/522,8=2,61 % ni tashkil etadi.

4.36. 5,2 m³ hajmli 1 kmol kislorodning bosimini (a=0,138 J·m³/kmol; b=0,0318 m³/kmol) aniqlang. Uni ideal gaz bosimi bilan taqqoslab, qancha farqlanishini aniqlang. Shu gazning siqilish koeffitsientini hisoblang. (Javob: 439,17 kPa; 0,61 %; 1,006).

4.37. 25 ^oC haroratda 2,24 m³ ammiakning 1 kmol miqdorining real bosimini (a=0,423 J·m³/kmol; b=0,0378 m³/kmol) va gazning siqilish koeffitsientini aniqlang.

(Javob: 1124,96 kPa; 1,017).

4.38. 393 K da 2,5 m³ hajmli 1 kmol suv bug‘ining real bosimini (a=0,555 J·m³/kmol; b=0,0366 m³/kmol) aniqlang va bu bosimning ideal gaz holati tenglamasi asosida hisoblangan bosimdan qancha farq qilishini va siqilish koeffitsientini aniqlang. (Javob: 1326,29 kPa; 1,46 %; 1,0148).

4.39. 1 kmol metan 2026,5 kPa bosimda 1,2 m³ hajmni egallaydi. Shu gazning haroratini (a=0,228 J·m³/kmol; b=0,0428 m³/kmol) aniqlang.

Yechish: Van-der-Vaals tenglamasiga berilganlarni qo‘ysak:

T=282 K.

4.40. 0,5 m³ 1 kmol metanning 6079,5 kPa bosimda qanday haroratga (a=0,228 J·m³/kmol; b=0,0428 m³/kmol) ega bo‘lishini toping. (Javob: 334,4 K).

4.41. 0,2 m³ hajmli 1 kmol azotning 7029,6 kPa bosimda qanday haroratga (a=0,1363 J·m³/kmol; b=0,0385 m³/kmol) ega bo‘lishini toping. (Javob: 136,6 K).