1 The properties of gasesSolutions

1 The properties of gases
Solutions to exercises
Discussion questions
E1.1(b) The partial pressure of a gas in a mixture of gases is the pressure the gas would exert if it occupied
alone the same container as the mixture at the same temperature. It is a limiting law because it holds
exactly only under conditions where the gases have no effect upon each other. This can only be true
in the limit of zero pressure where the molecules of the gas are very far apart. Hence, Dalton’s law
holds exactly only for a mixture of perfect gases; for real gases, the law is only an approximation.
E1.2(b) The critical constants represent the state of a system at which the distinction between the liquid
and vapour phases disappears. We usually describe this situation by saying that above the critical
temperature the liquid phase cannot be produced by the application of pressure alone. The liquid and
vapour phases can no longer coexist, though fluids in the so-called supercritical region have both
liquid and vapour characteristics. (See Box 6.1 for a more thorough discussion of the supercritical
state.)
E1.3(b) The van der Waals equation is a cubic equation in the volume,V. Any cubic equation has certain
properties, one of which is that there are some values of the coefficients of the variable where the
number of real roots passes from three to one. In fact, any equation of state of odd degree higher
than 1 can in principle account for critical behavior because for equations of odd degree in V there
are necessarily some values of temperature and pressure for which the number of real roots of V
passes from n (odd) to 1. That is, the multiple values of V converge from n to1as T →Tc. This
mathematical result is consistent with passing from a two phase region (more than one volume for a
given T and p) to a one phase region (only oneVfor a given T and p and this corresponds to the
observed experimental result as the critical point is reached.
Numerical exercises
E1.4(b) Boyle’s law applies.
pV=constant so pfVf =piVi
pf =
piVi
Vf
=
(104 kPa)×(2000 cm
3
)
(250 cm
3
)
=832 kPa
E1.5(b) (a) The perfect gas law is
pV=nRT
implying that the pressure would be
p=
nRT
V
All quantities on the right are given to us exceptn, which can be computed from the given mass
of Ar.
n=
25 g
39.95 g mol
−1
=0.626 mol
sop=
(0.626 mol)×(8.31×10
−2
L bar K
−1
mol−1
)×(30+273 K)
1.5L
=10.5 bar
not 2.0 bar.

Kết quả (Việt) 1:

1 các tính chất của khí
các giải pháp để tập

câu hỏi thảo luận e1.1 (b) áp suất riêng phần của một chất khí trong hỗn hợp khí là áp suất khí sẽ gây nếu nó chiếm
một mình cùng một container như hỗn hợp tại nhiệt độ như nhau. nó là một đạo luật hạn chế bởi vì nó giữ
chính xác chỉ trong điều kiện khí không có hiệu lực cho nhau. điều này chỉ có thể là sự thật
trong giới hạn của không áp lực mà các phân tử của khí rất xa nhau. do đó,
dalton pháp luật của tổ chức chính xác chỉ trong một hỗn hợp các khí hoàn hảo;. cho khí thực, pháp luật chỉ là một xấp xỉ
e1.2 (b) các hằng số quan trọng đại diện cho trạng thái của một hệ thống mà ở đó sự khác biệt giữa chất lỏng
và giai đoạn hơi biến mất.chúng ta thường mô tả tình trạng này bằng cách nói rằng trên nhiệt độ
quan trọng giai đoạn chất lỏng không thể được sản xuất bởi các ứng dụng áp lực một mình. chất lỏng và
giai đoạn hơi không còn có thể cùng tồn tại, mặc dù chất lỏng siêu tới hạn trong khu vực được gọi là có cả hai
lỏng và đặc điểm hơi. (Xem hộp 6.1 cho một cuộc thảo luận kỹ hơn về trạng thái siêu tới hạn
.)
E1.3 (b) van der Waals phương trình là một phương trình bậc ba về khối lượng, v bất kỳ phương trình bậc ba có tính chất
nhất định, một trong số đó là có một số giá trị của các hệ số của các biến có số lượng
rễ thực qua 3-1. trong thực tế, bất kỳ phương trình trạng thái của mức độ lẻ cao hơn
hơn 1 có thể trong tài khoản về nguyên tắc cho hành vi quan trọng bởi vì đối với phương trình bậc lẻ trong v
có nhất thiết phải một số giá trị của nhiệt độ và áp suất mà số lượng rễ thực sự của v
đường chuyền từ n (lẻ) 1. có nghĩa là, nhiều giá trị của v hội tụ từ n to1as t → tc. Kết quả này
toán học phù hợp với đi từ một khu vực giai đoạn hai (nhiều hơn một khối lượng cho một
cho t và p) sang một giai đoạn một khu vực (chỉ onevfor một t nhất định và p và điều này tương ứng với
quan sát kết quả thực nghiệm như là điểm quan trọng đã đạt được.

bài tập số e1.4 (b) Định luật Boyle được áp dụng.
pv = hằng số để pfvf = pivi
pf =

pivi vf
=
(104 kPa) × (2000 cm
3
)
(250 cm
3
)
= 832 kPa
e1.5 (b) (a) pháp luật khí lý tưởng là
pv = NRT
ngụ ý rằng áp lực sẽ là
p =
NRT
v
tất cả số lượng trên phải được ban cho chúng ta exceptn, có thể được tính từ khối lượng cho
của ar.
n =
25
g 39,95 g mol -1
= 0,626 mol
sop =
(0,626 mol) x ( 8,31 × 10
-2
l thanh k
-1

mol-1) × (30 273 k)

= 10,5 1.5L thanh
không thanh 2.0.

Kết quả (Việt) 2:

1 Các tính chất của chất khí
giải pháp cho các bài tập
thảo luận questions
E1.1(b) áp suất thành phần của khí trong một hỗn hợp khí là áp lực khí nào phát huy nếu nó chiếm
một mình các thùng chứa tương tự như hỗn hợp ở cùng nhiệt độ. Đó là một đạo luật hạn chế bởi vì nó giữ
chính xác chỉ trong điều kiện nơi các khí không có hiệu lực khi lẫn nhau. Điều này chỉ có thể đúng
trong giới hạn không áp lực nơi mà các phân tử khí đang rất xa nhau. Do đó, Pháp luật của Dalton
giữ chính xác chỉ cho một hỗn hợp khí hoàn hảo; cho thực tế khí, luật pháp là chỉ một approximation.
E1.2(b) hằng số quan trọng đại diện cho bang một hệ thống mà sự khác biệt giữa chất lỏng
và hơi giai đoạn biến mất. Chúng tôi thường mô tả tình trạng này bằng cách nói rằng ở trên là quan trọng
nhiệt độ giai đoạn lỏng không thể được sản xuất bởi các ứng dụng của áp suất một mình. Chất lỏng và
cùng tồn giai đoạn hơi có thể không còn tại, mặc dù chất lỏng trong cái gọi là vùng siêu tới hạn có cả hai
đặc tính chất lỏng và hơi. (Xem hộp 6.1 cho một cuộc thảo luận kỹ hơn về các siêu tới hạn
bang.)
E1.3(b) The van der Waals phương trình là một phương trình khối khối lượng, V. Bất kỳ phương trình khối có một số
thuộc tính, một trong số đó là có là một số giá trị của hệ số biến nơi các
số lượng bất roots Pass 3-một. Trong thực tế, bất kỳ phương trình của nhà nước của lẻ văn bằng cao
hơn 1 có thể trong nguyên tắc tài khoản cho các hành vi quan trọng bởi vì cho các phương trình của lẻ bằng V có
là nhất thiết phải là một số giá trị của nhiệt độ và áp suất mà số lượng các nguồn gốc thực sự của V
đi từ n (lẻ) 1. Có nghĩa là, nhiều giá trị của V hội tụ từ n to1as T →Tc. Điều này
toán học quả là phù hợp với thông qua một khu vực hai giai đoạn (nhiều khối cho một
cho T và p) sang một giai đoạn vùng (chỉ oneVfor một T nhất định và p và điều này tương ứng với các
quan sát thực nghiệm quả như đạt đến điểm tới hạn.
số exercises
E1.4(b) áp dụng định luật của Boyle.
pV = hằng số rất pfVf = piVi
pf =
piVi
Vf
=
(104 kPa) × (2000 cm
3
)
(250 cm
3
)
= 832 kPa
E1.5(b) (a) pháp luật khí hoàn hảo là
pV = nRT
ngụ ý rằng áp lực nào
p =
nRT
V
Số lượng tất cả bên phải được trao cho chúng tôi exceptn, mà có thể được tính toán từ khối lượng nhất định
của Ar.
n =
25 g
39,95 g mol
−1
= 0.626 mol
sop =
(0.626 mol) × (8.31 × 10
−2
L thanh K
−1
mol−1
) ×(30 273 K)
1.5 L
= 16.9 thanh
không 2.0 bar.