Biofísica UBA XXI Final Dic 19 T2 – 3 Termodinámica

3. Un sistema gaseoso experimenta una transformación termodinámica desde un estado A a otro B en la que triplica su volumen manteniendo su presión constante. En este proceso intercambia 240 cal con una fuente más caliente y su energía interna aumenta en 105 joule. Determine a qué presión se encuentra el sistema.

Datos: volumen B = 3,3 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 = 105 J * (0,082 L atm / 8,31 J) = 1,036  L atm

Q = calor recibido (con fuente más caliente) = 240 cal * (0,082 L atm / 2 cal) = 9,84 L atm

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

P = presión

VB =  volumen en el estado B (3 VA) = 3,3 dm³  = 3,3 L

VA = volumen en el estado A = 3,3 L / 3 = 1,1 L

Reemplazando y despejando P

P = (Q – ΔU) / (VB – VA) = (1,036 L atm – 9,84 L atm) / (3,3 L – 1,1 L) = 4 atm