Un gas ideal que ocupa un volumen de 6 lt a una presión de 4 atm (estado A), se comprime reversiblemente e isotérmicamente hasta reducir su volumen a la mitad (estado B). Calcule el calor del gas en la evolución AB.
Datos: R = 0,082 atm.lt/K.mol = 8,31 J/K.mol; 1 cal =
4,184 J
∆U = Q – L
Donde
∆U = variación
de la energía interna = 0 (proceso isotérmico)
Q = calor
intercambiado
L = trabajo
= n R T ln (VB/VA)
n R T = PA
VA (ecuación de estado)
PA =
presión en el estado A = 4 atm
VA =
volumen en el estado A = 6 lt
VB =
volumen en el estado B = VA / 2 = 6 lr /2 = 3 lt
Reemplazando
y despejando Q
Q = PA VA
ln (VB / VA) = 4 atm 6 lt ln (3 lt / 6 lt) = -16,64 lt.atm
Q = -16,64 lt.atm (8,31 J /
0,082 atm.lt) (1 cal / 4,184 J) = - 403
cal
Biofísica 2 P CISALE Jul 25 – 4 Termodinámica
Un gas ideal que ocupa un volumen de 6 lt a una
presión de 4 atm (estado A), se comprime reversiblemente e isotérmicamente
hasta reducir su volumen a la mitad (estado B). Calcule el calor del gas en la
evolución AB.
Datos: R = 0,082 atm.lt/K.mol = 8,31 J/K.mol; 1 cal =
4,184 J
∆U = Q – L
Donde
∆U = variación
de la energía interna = 0 (proceso isotérmico)
Q = calor
intercambiado
L = trabajo
= n R T ln (VB/VA)
.n R T = PA
VA (ecuación de estado)
PA =
presión en el estado A = 4 atm
VA =
volumen en el estado A = 6 lt
VB =
volumen en el estado B = VA / 2 = 6 lr /2 = 3 lt
Reemplazando
y despejando Q
Q = PA VA
ln (VB / VA) = 4 atm 6 lt ln (3 lt / 6 lt) = -16,64 lt.atm
Q = -16,64 lt.atm (8,31 J /
0,082 atm.lt) (1 cal / 4,184 J) = - 403
cal
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