Question

3. Calcular el trabajo realizado sobre un sistema constituido por 0,280 kg de monóxido de carbono que se encuentran inicialmente a una presión en kPa que será asignada por su tutor y a una temperatura de 400 K, teniendo en cuenta que el gas se comprime isotérmicamente hasta que la presión alcanza un valor de 550 kPa. La presión inicial del monóxido de carbono es 100 kPa

Answer 1

Valor asignado es de 1.5 mol

Solución:

El trabajo realizado por un gas ideal se puede modelar con la siguiente correlación:

 W= n*R*T*Ln(V2/V1)

La masa molar de CO es 28,01 g/mol, hallamos así el número de moles:

 n= 0.280kg * (1000g/1kg) / 28.01 g/mol = 10moles 

Datos Obtenidos hasta el momento.

P1= 90KPa

P2= 550KPa

T= 400 °K         n= 10mol

Ln= (V2/V1)= ?

Para hallar  V2/V1 Se usa la formula P1*V1 = P2*V2

Que viene de  P1V1T2 = P2V2T1, pero se cancela la temperatura al ser un proceso isotérmico.

 P1/P2 = V2/V1

Se reemplazan los datos

90 KPa/ 550 KPa = V2/V1 → 9/55 = V2/V1

Teniendo todos los datos lo reemplazamos en la fórmula de trabajo: W=n*R*T*Ln(V2/V1)

 W= 10mol*8.314 J/mol * k * 400°K*ln(9/55)

W= 60196,97 Joules