Question

Un gas se expande lentamente dentro de un cilindro desde una presión y un volumen de 500kPa y 25L hasta un volumen que será asignado por su tutor, si se cumple la siguiente relación: PV= c, donde c es una constante, determine el trabajo involucrado en la expansión en kJ.

Answer 1

El trabajo realiza por el gas que se expande y mueve la tapa de un cilindro es de 7.5 kJ.

EXPLICACIÓN:

Supongamos que el volumen final es de 40 L, debido a que se expande debe ser menor al que el inicial, entonces, el trabajo se puede calcular mediante:

W = P·(V₂- V₁)

Debido a que se tiene la relación PV = C, entonces mantenemos constante la presión y variamos el volumen, siendo esto así tenemos que:

W = 500.000 Pa · ( 0.040 - 0.025) m³

W = 7500 J

W = 7.5 kJ

Por tanto, tenemos que el trabajo aplicado tiene un valor de 7.5 kJ para que el volumen se expanda desde 25 litros hasta los 40 litros.

NOTA: recordemos que siempre debemos utilzar sistema internacional para tener homogeneidad. Recordemos que 0.001 m³ equivalen a 1 L.