b. 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
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Tenemos un estado inicial y un estado final, por ello vamos a aplicar la Ley de los gases ideales para buscar el volumen del estado inicial.
PV = R·n·T
Recordemos que la masa atómica del nitrógeno es de 14 g/mol, entonces:
0.0296077 atm · V₁ = (0.082 atm·L/mol·K)·(430K) · ( 1mol/14 g · 3000g)
V₁ = 255194.23 L
Ahora nos indica que la temperatura se mantiene constante por ello aplicamos la Ley de Boyle.
P₁·V₁ = P₂·V₂
Sabemos que la presión en el estado final es el doble del estado inicial.
P₁·(255194.23 L ) = 2P₁·V₂
V₂ = 127597.11 L
Supondremos que el trabajo fue hecho a presión atmosférica constante.
W = 101350 Pa · ( 127.60 - 255.20)m³
W = -12932 kJ → Trabajo realizado sobre el sistema
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