2.1.6 Odhad druhého viriálního koeficientu

Odhadněte druhý viriální koeficient podle vztahu, který vyplývá z van der Waalsovy a Berthelotovy rovnice. Vypočítejte dále molární objem a hustotu ethanu při teplotě T = 350 K a p = 1 MPa.

Data: Tc = 305,43 K, pc = 4,88 MPa.

Výsledek

Pro van der Waalsovu rovnici Vm = 2,783 dm3/mol a ϱ = 10,80 kg m3,
pro Berthelotovu rovnici Vm = 2,779 dm3/mol a ϱ = 10,82 kg m3.

Postup

Z podmínek v kritickém bodě určíme nejprve konstanty stavové rovnice a nich vypočteme závislost druhého viriálního koeficientu na teplotě.

Řešení

Z van der Waalsovy rovnice je možno odvodit vztah

displaymath

Pro molární objem a hustotu získáme

displaymath

Ze stavové rovnice, kterou navrhl Berthelot, vyplývá

displaymath

S touto hodnotou dostaneme

displaymath