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1[7급 국가직 화공열역학] 21년 1회차

부피 3 L인 용기에 373 K의 기체 30 mol이 있을 때, van der Waals 상태방정식으로 계산한 기체의 압력[atm]은? (단, 이 기체의 van der Waals 상태방정식 상수  $a$ ,  $b$ 는 각각 1.370 atm L² mol^-2과 0.018 L mol^-1이고, 기체상수  $R$ 은 0.082 L atm mol^-1 K^-1이다)

해설

van der Waals 식으로 구한 압력은 236 atm이다.
몰 부피:  $V=3/30=0.1\ \mathrm{L/mol}$ 
식:  $P=\dfrac{RT}{V-b}-\dfrac{a}{V^2}$ 
반발항:  $\dfrac{0.082\times373}{0.1-0.018}=\dfrac{30.586}{0.082}=373\ \mathrm{atm}$ 
인력항:  $\dfrac{1.370}{0.1^2}=137\ \mathrm{atm}$ 
 $P=373-137=236\ \mathrm{atm}$ 이며, 인력항은 빼야 한다.

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