Question

Un recipiente contiene 100 gramos de H2 a 2 atmosferas de presión y 7°C. Se calienta el recipiente manteniendo el volumen constante hasta alcanzar la temperatura de 27°C. Calcule en caloría lo siguiente: a) El calor suministrado. b) El trabajo realizado. c) La energía interna. d) La presión final.

Answer 1

a) El calor suministrado al recipiente que contiene 100 g de H₂ es: 6.838 kcal

b) El trabajo realizado por el sistema es: 1.97 kcal

c) La presión final es: 2.14 atm

Datos:

m= 100 g=0.1 kg

P₁= 2 atm

T₁= 7°C= 280 K

T₂=27°C=300 K

Cp= 3.419 kcal/kg K

Cv=2.434 kcal/ kg K

Explicación:

a) El calor suministrado se halla mediante la siguiente fórmula:

Q= m*cp* (Tf-Ti)

Q=0.1 kg *3.419 kcal/kg K *(300 K-280 K)

Q=6.838 kcal

b) Para hallar el trabajo realizado, se debe encontrar primero la energía interna:

ΔU=Cv * m * (Tf -To)

ΔU=2.434 kcal/ kg K *0.1 kg *(300 K-280 K)

ΔU=4.868 kcal

Luego, el trabajo realizado es:

W= Q-ΔU

W=6.838 kcal-4.868 kcal

W=1.97 kcal

c) La energía interna es ΔU=4.868 kcal

d) Para hallar la presión final se emplea la ley de Gay-Lussac la cual es:

P₁*T₂=P₂*T₁

2 atm* 300 K=P₂* 280 K

P₂=2.14 atm