460K, 15 atm n-Butane 기체의 퓨가시티 계수는? (단,… | [화공기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

비리얼 상태 방정식을 이용하여 퓨가시티 계수를 구하는 문제다. 비리얼 방정식에서 퓨가시티 계수는 다음과 같이 표현된다:
$\ln \phi = \frac{BP}{RT}$
여기서 B는 제2 비리얼 계수이고, 제2 비리얼 계수는 감소된 형태로 다음과 같이 계산된다:
$B = \frac{RT_c}{P_c}(B^{(0)} + \omega B^{(1)})$
주어진 제1, 제2 비리얼 계수가 -0.29(B⁽⁰⁾), 0.014(B⁽¹⁾)로 이미 감소된 형태이므로:
$B = \frac{RT_c}{P_c}(-0.29 + 0.193 \times 0.014) = \frac{RT_c}{P_c}(-0.29 + 0.0027) = \frac{RT_c}{P_c}(-0.2873)$
퓨가시티 계수의 대수값은:
$\ln \phi = \frac{BP}{RT} = \frac{P}{P_c} \times (B^{(0)} + \omega B^{(1)}) = P_r \times (-0.2873) = 0.40 \times (-0.2873) = -0.1149$
따라서 $\phi = e^{-0.1149} \approx 0.891 \approx \mathbf{0.9}$