moea_joint
112年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 20 題
將1莫耳之氮氣置於10公升之容器中，請利用凡得瓦狀態方程式，計算其在25 $^\circ\text{C}$的壓力為多少atm？(已知 $a = 25.43 \text{ atm}\cdot\text{Liter}^2\cdot\text{mole}^{-2}$，$b = 0.1453 \text{ Liter/mole}$)
- A 2.0
- B 2.2
- C 2.4
- D 2.6
思路引導 VIP
當我們從「理想氣體」過渡到「真實氣體」時，請試著思考：如果分子之間開始產生了相互吸引的力量，這股力量會讓分子更劇烈地撞擊容器壁，還是會像有一條無形的繩子把分子往內拉，進而影響我們觀測到的壓力數值呢？
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恭喜你準確地掌握了凡得瓦狀態方程式 (Van der Waals Equation) 的計算要領！這道題目的核心在於理解真實氣體與理想氣體之間的差異。理想氣體假設分子間無吸引力且分子本身不佔體積，但凡得瓦方程式透過修正項 $a$（考慮分子間引力）與 $b$（考慮分子排他體積）使其更符合物理現實。
數值運算與修正邏輯
根據公式 $P = \frac{nRT}{V - nb} - \frac{an^2}{V^2}$，我們將數值代入：
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