Biofísica UBA XXI Final Dic 19 T1 – 3 Termodinámica

3. Un sistema gaseoso experimenta una transformación termodinámica desde un estado “A” a un estado “B”, manteniendo su presión constante. Se conoce que el volumen de “B” es 2,5 veces el volumen de “A”. En este proceso intercambia 382 cal con una fuente más caliente y su energía interna aumenta en 786 joule. Determine a qué presión se encuentra el sistema.

Datos: volumen B = 4,5 dm³, R = 0,082 l.atm/K.mol = 8,31 J/K.mol = 2 cal/K.mol

ΔU = Q – W

donde

ΔU = variación de la energía interna = 786 J * (0,082 L atm / 8,31 J) = 7,756 L atm

Q = calor recibido (con fuente más caliente) = 386 cal * (0,082 L atm / 2 cal) = 15,826 L atm

W = trabajo a presión contante = P (VB – VA)

P = presión

VB =  volumen en el estado B (2,5 VA) = 4,5 dm³  = 4,5 L

VA = volumen en el estado A = VB / 2,5  = 4,5 L / 2,5 = 1,8 L

Reemplazando y despejando P

P = (Q – ΔU) / (VB – VA) = (15,826 L atm - 7,756 L atm) / ( 4,5 L – 1,8 L) = 2,989 atm