Question

Conforme se calientan 3.0 litros de gas ideal a 27 ºC, se expande a una presión constante de 2.0 atm. ¿Cuánto trabajo realiza el gas conforme su temperatura cambia de 27 ºC a 227 ºC? Resp. 0.40 kJ. .

Answer 1

Respuesta: El trabajo realizado es de 0.40 kJ

Desarrollo

Considerando una presión constante para el gas de 2 atmósferas, tenemos que:

T₂ × V₁ = T₁ × V₂, despejamos el volumen alcanzado

V₂ = (T₂ × V₁)/T₁ 

Expresamos °C a Kelvin:

T₁ = 227 + 273.15 = 500.15
T₂ = 27 + 273.15 = 300.15

V₂ = (500.15°C × 3L)/300.15°C

V₂ = 5 L

El trabajo es:

trabajo = P × ΔV

trabajo = 2atm × (5 - 2)L

trabajo = 4 atm · L

Expresamos a kJ:

$4atmL* \frac{ 0.101kJ}{1atmL} =0.40kJ$

*NOTA: El trabajo es positivo ya que se ejerce una presión sobre el gas al cuál se le transfiere energía