Un contenedor de neón se expande adiabática e inicialmente a temperatura ambiente (T=298K) de 12 L a 14 L. Sabiendo que su presión inicial era de 3 atm, ¿cuál será el trabajo realizado por el gas?
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Respuesta:Compruebe que todas las rectas que son paralelas entre sí tienen la misma pendiente.
En muchas de las ramas de la ciencia se utilizan las funciones lineales, por ejemplo:
La distancia recorrida por un móvil sobre un camino rectilíneo a una velocidad constante,
en función del tiempo.
El espacio recorrido por María en función del tiempo.
La longitud de la circunferencia en función del radio.
La unidad de riego en función de la superficie.
Explicación:
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T1 = 298 K
V1 = 12 L
V2 = 14 L
P1 = 3 atm
W = ¿?
La ecuación (3) nos permite determinar W con los valores de las presiones:
W= (CV/R)(P1V1 – P2V2)
Pero nos faltan CV y P2.
P1V1γ = P2V2γ
Calculamos entonces γ:
γ = CP/CV
= (5/2R) / (3/2R)
=5/3 o 1.66
Despejamos P2 de la ecuación (6):
P2 = (P1V1γ) / V2γ
= [(3 atm)(12 L)5/3] / (14 L)5/3
= 1.40 atm
Y el trabajo será igual a:
W= (CV/R)(P1V1 – P2V2)
= (3/2)[(3 atm)(12 L) – (1.40 atm)(14 L)] (101300 Pa/1 atm)(0.001 m3/L)(kJ/1000 J)
= 2.49 kJ