Question

Hola Alguien me puedes ayudar con este ejercicio.

1. Una mol de un gas está en un cilindro provisto de un pistón con presión y temperatura iniciales de 2 atm y 300K, respectivamente.
a. ¿Cuál es el volumen inicial del gas?
b. Si se deja expandir el gas a temperatura constante, hasta la mitad de la presión inicial, ¿cuál es el nuevo volumen?
c. El gas se comprime y se calienta al mismo tiempo hasta que alcance su volumen original siendo su presión 2,5 veces la obtenida en el proceso de expansión anterior. ¿a que temperatura está ahora el gas?

Answer 1

Datos:
P1=2atm
T1=300K
n=1mol

a. La ecuación de estado:
P1*V1=n*R*T1
V1=n*R*T1/P1
V1=1mol*0.082*300K/2atm
V1=12.3L

b. Según la ley de Boyle:
P1*V1=P2*V2
2atm*12.3L=(2atm/2)*V2
V2=2atm*12.3L/1atm
V2=24.6L

c. De la relación:
P2*V2/T2=P3*V3/T3
Si:
Volumen original, V3=V1.
T2=T1.
P3=2.5*P2

En la ecuación anterior:
P2*V2/T1=2.5*P2*V1/T3
V2/T1=2.5*V1/T3
T3=2.5*V1*T1/V2

Reemplazando valores:
T3=2.5*12.3L*300K/24.6L
T3=375K