Tres moles de un gas ideal a 1 atm de presión y 20ºC se calientan a presión constante hasta que la temperatura final es de 80ºC. Si Cv = 31.4 J/molº, calcular w, q, U y H.
Respuestas
1. El W del gas ideal es 1503.29 J
2. El Q del gas ideal es 7155.29 J y es igual al ΔH
3. El ΔU es 5652 J
Explicación:
1. Se aplica primera ley de Termodinámica
Q -W= ΔU
Cv= Cp -R
Cp= R +Cv
como es a presión constante
W= p*ΔV
ΔU= Cv*ΔT
Si Cv= 31.4 J/ mol* K
Datos
T1=20°C+273= 293 K
T2= 80 °C +273= 353 K
ΔT= 353 K -293 K= 60 K
ΔU= 31.4 J/ mol*K * 60 K= 1884.0 J/ mol *3 mol= 5652 J
V1= nRT1/P1
V1= 3 mol*8.314 J/mol*K*293 K/ 1 atm*1.013*10(2) KN/m² *1000
V1= 0.07236 m³
V2= 3 mol*8.314 J/ mol*K*353 K/ (1 atm*1.013*10(2) KN/m² *1000)
V2= 0.0872 m³
W= (1 atm*1.013*10(2) KN/m² *1000)* (0.0872 - 0.07236)m³= 1503.29 J
Q= ΔU +W
Q= 5652 J + 1503.29 J= 7155.29 J
ΔH=ΔU +pΔV
ΔH=5652 J + (1 atm*1.013*10(2) KN/m² *1000)*0.01484=7150.084
ΔH=Q
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