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1[화공기사 필기] 20년 1회차
반데르발스(van der Waals) 식에 적용되는 실제기체에 대하여 의 값을 옳게 표현한 것은?
1
a/P
2
a/T
3
a/V2
4
a/PT
해설
반데르발스 기체에서 (∂U/∂V)T = a/V2 이다.
열역학 상태식은 (∂U/∂V)T = T(∂P/∂T)V − P 이다.
주어진 (P + a/V2)(V − b) = RT 를 P에 대해 풀면 P = RT/(V − b) − a/V2 이 된다.여기서 부피를 고정하면 (∂P/∂T)V = R/(V − b) 이므로,
(∂U/∂V)T = RT/(V − b) − [RT/(V − b) − a/V2] = a/V2 이다.결과에 분자간 인력 상수 a만 남는다는 것은, a = 0 인 이상기체라면 내부에너지가 부피와 무관해진다는 사실과도 일치한다.
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