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1[가스기능장 필기] 11년 2회차
1몰의 CO2 가 321K에서 1.32L 를 차지할 때의 압력은? (단, 이산화탄소는 반데르발스 식에 따른다고 할 때 상수 a=3.60L2·atm/mol2, b=0.0482L/mol 이고, 기체상수 R=0.082atm·L/K·mol 이다.)
1
18.63atm
2
26.60atm
3
35.94atm
4
42.78atm
해설

반데르발스 식 (P+aV2)(V−b)=RT\left(P + \dfrac{a}{V^2}\right)(V-b) = RT를 압력에 대해 정리하면 P=RTV−b−aV2P = \dfrac{RT}{V-b} - \dfrac{a}{V^2}이다.

RT=0.082×321=26.32RT = 0.082 \times 321 = 26.32, V−b=1.32−0.0482=1.2718 LV-b = 1.32 - 0.0482 = 1.2718\ \mathrm{L}이므로 RTV−b=20.70 atm\dfrac{RT}{V-b} = 20.70\ \mathrm{atm}이다.

보정항은 aV2=3.601.322=2.07 atm\dfrac{a}{V^2} = \dfrac{3.60}{1.32^2} = 2.07\ \mathrm{atm}이므로, P=20.70−2.07≈18.63 atmP = 20.70 - 2.07 \approx 18.63\ \mathrm{atm}이다.

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