Diferenças entre edições de "Equação de van der Waals"
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b) Indique, justificando, qual das duas substâncias tem um ponto de ebulição mais baixo à pressão atmosférica. | b) Indique, justificando, qual das duas substâncias tem um ponto de ebulição mais baixo à pressão atmosférica. | ||
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d) Mostre que os parâmetros críticos de VDW verificam a expressão | d) Mostre que os parâmetros críticos de VDW verificam a expressão | ||
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\( p_c V_c = \frac{3}{8} n R T_c \), | \( p_c V_c = \frac{3}{8} n R T_c \), | ||
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e) Calcule \( T_c \) para o Hélio e para água e compare o comportamento destes sistemas à temperatura ambiente (300 K). | e) Calcule \( T_c \) para o Hélio e para água e compare o comportamento destes sistemas à temperatura ambiente (300 K). | ||
Edição atual desde as 19h04min de 20 de dezembro de 2015
O Hélio e a água são corretamente descritos, na transição líquido-vapor, pela equação de van der Waals (VDW)
\( \left( p + \frac{n^2 a}{V^2} \right) (V - n b) = n R T \),
a qual conduz às seguintes expressões para a pressão crítica \( p_c \) e para o volume crítico \( V_c \):
\( p_c = \frac{a}{27b^2} \),
\( V_c = 3 n b \).
Para o Hélio tem-se
\( a = 0,0340 \times 10^6 \) atm cm6 mol-2,
\( b = 23,40 \) cm3 mol-1,
e para a água
\( a = 5,460 \times 10^6 \) atm cm6 mol-2,
\( b = 30,45 \) cm3 mol-1,
a) Indique qual das duas substâncias tem forças de interação molecular mais intensas. Calcule a relação de ordem de grandeza entre as suas intensidades, considerando que os seus átomos/moléculas têm dimensões semelhantes.
b) Indique, justificando, qual das duas substâncias tem um ponto de ebulição mais baixo à pressão atmosférica.
c) Indique qual das duas substâncias tem moléculas maiores. Calcule o valor do raio do átomo de Hélio no quadro do modelo de VDW.
d) Mostre que os parâmetros críticos de VDW verificam a expressão
\( p_c V_c = \frac{3}{8} n R T_c \),
onde \( T_c \) é a temperatura crítica do sistema.
e) Calcule \( T_c \) para o Hélio e para água e compare o comportamento destes sistemas à temperatura ambiente (300 K).
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