1. 이상적인 가스 법칙과 실제 가스 방정식 사용 :
* 이상적인 가스 법칙 : PV =NRT, 여기서 :
* p =압력
* V =볼륨
* n =두더지 수
* r =이상적인 가스 상수
* t =온도
* 실제 가스 방정식 : PV =Znrt
* 압축성 계수 (z) : Z =(PV)/(NRT)
2. 실험 데이터에서 z 결정 :
* 직접 측정 : 가스 샘플의 압력, 부피, 온도 및 두더지의 수를 직접 측정 할 수 있습니다. 그런 다음 위의 공식을 사용하여 z를 계산할 수 있습니다.
* 압축성 차트 사용 : 이 차트는 다양한 가스에 사용할 수 있으며 압력과 온도에 따라 Z 값을 제공합니다. 가스의 특정 조건에 해당하는 z 값을 찾을 수 있습니다.
3. 경험적 방정식 사용 :
* van der waals 방정식 : 이 방정식은 분자간 힘과 유한 분자 크기를 설명하며 z를 계산하는 데 사용될 수 있습니다.
* redlich-kwong 방정식 : 더 넓은 범위의 조건에 대해보다 정확한 z를 표현하는 또 다른 경험적 방정식.
4. 컴퓨터 시뮬레이션 사용 :
* 분자 시뮬레이션은 개별 가스 분자의 거동을 모델링하여 z를 계산하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 방법은 매우 정확할 수 있지만 상당한 계산 능력이 필요합니다.
중요한 메모 :
* 이상적인 가스 행동 : 이상적인 가스는 압축성 계수가 z =1입니다. 이는 그들의 행동이 이상적인 가스 법칙과 완벽하게 일치 함을 의미합니다.
* 실제 가스 : 실제 가스는 특히 높은 압력 및 저온에서 이상적인 행동에서 벗어납니다. 그들의 압축성 계수는 특정 가스 및 조건에 따라 1보다 작거나, 1보다 크거나 동일 할 수 있습니다.
이상적인 가스 법칙과 실제 가스 방정식을 사용하여 z를 찾는 방법의 예는 다음과 같습니다.
10 ATM과 273 K에서 1 몰의 질소 가스가 있다고 가정 해 봅시다. 이상적인 가스 법칙은 22.4 L의 부피를 예측하지만 측정 된 실제 부피는 20 L입니다.
* z =(PV)/(NRT) =(10 atm * 20 l)/(1 mol * 0.0821 l atm/mol k * 273 K) =0.89
이것은 이러한 조건에서 질소 가스가 이상적인 가스보다 약간 덜 압축성이 있음을 의미합니다 (Z <1).
사용 가능한 데이터와 원하는 정확도에 따라 z를 결정하기위한 적절한 방법을 선택해야합니다.
