¿Por qué se usa la ecuación de van der Waals?

Bueno, los gases reales tienen fuerzas intermoleculares, ¿no?


Y así, usamos el ecuación de estado de van der Waals para dar cuenta de tales fuerzas:

#P = (RT)/(barV - b) - a/(barV^2)#

Estas fuerzas se manifiestan en:

  • #a#, una constante que explica las fuerzas de atracción promedio.
  • #b#, una constante que explica el hecho de que los gases no siempre son insignificantes en comparación con el tamaño de su contenedor.

y estos modifican el volumen molar verdadero, #barV -= V/n#. Al resolver la ecuación cúbica en términos del volumen molar,

#barul|stackrel(" ")(" "barV^3 - (b + (RT)/P)barV^2 + a/PbarV - (ab)/P = 0" ")|#

Para esto, necesitamos

  • presión especificada #P# in #"bar"#,
  • temperatura #T# in #"K"#,
  • #R = "0.083145 L"cdot"bar/mol"cdot"K"#,
  • constantes vdW #a# in #"L"^2"bar/mol"^2# y #b# in #"L/mol"#.

Entonces esto se puede resolver mediante cualquier método que desee resolver este cúbico. Esto se ha explicado con más detalle aquí.

Tres soluciones surgir:

  • Uno #barV# Es del líquido.
  • Uno #barV# Es del gas.
  • Uno #barV# es una solución llamada espuria (es decir, NO FÍSICA).

Para saber lo que acaba de obtener, compare con el otro #barV# para ver si has encontrado el más grande. Si no maximizaste #barV#, intente una suposición diferente hasta que lo haga.


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