Biofísica UBA XXI Final Mar 21 11. Termodinámica

11. Si 88 g de un gas ideal se expanden isobáricamente siendo su variación de volumen de 5 L, sabiendo que se encuentran a una presión de 0,8 atm y que su variación  de temperatura fue de 15 K, determine la variación de energía interna del proceso.

Datos: Cep = 0,24 cal/g °C; R = 0,0821 L.atm/mol k = 2 cal/mol K = 8,31 J/mol K

 

█  a. 219,24 cal

 b. 414,36 cal

 c. 8,98 cal

 d. 312,8 cal

 e. - 88,56 cal

 

ΔU = Q – L

 

Donde

ΔU = variación de la energía interna

 

Q = calor absorbido o cedido = m cp ΔT

m = masa = 88 gr

cp = calor especifico a presión constante = 0,24 cal/ gr ºC

ΔT = variación de la temperatura = 15 K = 15 ºC

 

Q = 88 g 0,24 cal/gr ºC 15ºC = 316,8 cal

 

L = trabajo a presión constante = P ΔV

P = presión = 0,8 atm

ΔV = variación de volumen = 5 L

 

L = 0,8 atm 5 L = 4 L.atm (2 cal/mol.K / 0,082 L.atm / mol.K) = 97,56 cal

 

Reemplazando

ΔU = 316 cal – 97,56 cal = 219,24 cal