Question

3 Kg de Nitrógeno se encuentran a 3 kPa y temperatura de 430 K, pasan a un estado dos donde su temperatura permanece constante y su nueva presión es el doble. Determinar v1, v2 y el trabajo W en kJ

Answer 1

RESPUESTA:

Para resolver este ejercicio debemos calcular el volumen en el estado inicial mediante la ecuación de gases ideales, tenemos que:

PV = n·R·T

De tal manera que buscamos el volumen, sabiendo ademas que el peso del nitrógeno es de 14 g/mol, tenemos:

3000 Pa · V₁ = 214.28 mol · 8.31 J/mol·K · 430 K

V₁ = 254.90 m³ → Volumen estado inicial

Ahora como la temperatura se mantiene constante podemos aplicar la ecuación de Boyle, tenemos:

P₁/V₁ = P₂/V₂

Por tanto tenemos que:

P₁/254.90 m³ = 2P₁/V₂

V₂ = 509.8 m³ → Volumen estado final

Procedemos a calcular el trabajo asumiendo que fue realizado sobre la presión ambiente, tenemos:

W = P·(V₂ -V₁)

W = 101350 Pa·(509.8 m³ - 254.90 m³)

W = 25834.11 KJ → Trabajo realizado