Dos litros de un gas ideal tiene una temperatura de 300k y una presion de 2 atm. El gas soporta una expansion isobarica mientras su temperatura se eleva hasta 500k ¿Que trabajoha realizado el gas?
Respuestas
L = p*(Vf - Vi)
Vf: volumen final
Vi: Volumen inicial
Para calcular el volumen final, se usa la Ley de Gay - Lussac:
Vi / Vf = Ti / Tf
T: temperaturas final e inicial correspondiente
Vf = Vi * (Tf / Ti)
Vf = (2 L) * (500°K / 300°K)
Vf = 3,33 L
Realizando unas conversiones de unidades al SI
3,33 L ⇒ m^3
3,33 L * (1*10^-3 m^3 / 1 L) = 3,33 *10^-3 m^3
2 L ⇒ m^3
2 L * (1*10^-3 m^3 / 1 L) = 2*10^-3 m^3
2 atm ⇒ Pa
2 atm * (101 325 Pa / 1 atm) = 202 650 Pa
El trabajo realizado por el gas:
L = (202 650 Pa) * (3,33 * 10^-3 m^3 - 2 * 10^-3 m^3)
L = 269,52 J
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El valor del trabajo que ha realizado el gas es de: W = 269.52 Joules.
El valor del trabajo que ha realizado el gas se calcual mediante la fórmula de trabajo en el proceso isobárico : W = P* (V2-V1) , el cual ocurre a presión constante, de la siguiente manera :
V1 = 2 Lts * 1m³/ 1000 L = 2*10⁻³ m³
T1 = 300ºK
P = 2 atm * 101325 Pa/1 atm = 202650 Pa
T2 = 500 ºK
Expansión isobárica ⇒ P cte
W =?
ley de Charles :
V1*T2 = V2*T1 P cte
Se despeja el volumen V2 :
V2 = V1*T2/T1
V2 = 2 L *500ºK/300 ºK
V2 = 3.33 L
3.33 L * 1m³/ 1000L = 3.33*10⁻³ m³
Fórmula de trabajo (W) para una expansión isobárica :
W = P * ( V2 -V1 )
W = 202650 N/m²* ( 3.33*10⁻³ m³ - 2*10⁻³ m³ )
W = 269.52 Joules
Para consultar puedes hacerlo aquí: https://brainly.lat/tarea/9904170
