Ejercicios con la ecuación de estado Van der Waals 1

1 m³  de aire a 27 °C y 1 atm se comprime  hasta un volumen  de 5 litros a temperatura constante. Calcular la presión final empleando la ecuación de Van der Waals.

Las constantes experimentales de la ecuación de Van der Waals para el aire son:

a=1,33 atm(l/mol)2

b= 0.0366 l/mol

DATOS

V1= 1m3

T1=  27°C = 300.15 K

P1=1atm

V2= 5L

T2= 27°C = 300.15 K

P2 = ?

1.- Se determina el número de moles

Como la presión inicial es baja, el número de moles se puede calcular con la ecuación universal de los gases ideales.

2.- Se cálcula la presión con la ecuación de Van der Waals con las condiciones finales

Calcule la presión  ejercida por  5 moles de CH₃OH gaseoso  que ocupa el volumen de  V = 0,6187  litros, a una temperatura de 500K usando la ecuación universal de los gases y la ecuación de Van der Waals y comparar los resultados. Determinar el % de error entre ambos valores.

Estos valores de presión y temperatura se encuentran por debajo de la temperatura crítica del metanol

(T_c = 512,5 K, P_c = 80,8 atm) y las constantes experimentales de la ecuación de Van der Waals para el metanol son:

a = 9,23×10⁶ cm⁶ atm mol^-2

b = 65,1 cm³ mol^-1