Question

Un mol de nitrógeno se somete a los siguientes procesos reversibles:
a. El vapor inicialmente se encuentra a una presión de 27.22 atm y
426.7°C y se expande isotérmicamente hasta una presión de 5.44
atm.
b. Posteriormente atraviesa un proceso a volumen constante hasta una
presión de 3.40atm.
c. Luego, se transforma a presión constante hasta un volumen de
244.9L
d. Se comprime adiabáticamente hasta 27.22 atm
e. Por último, atraviesa un proceso a presión constante hasta llegar a
su temperatura inicial.
2.1. Determine para cada una de las etapas las siguientes magnitudes:
✓ Calor (Q)
✓ Trabajo (W)
✓ Cambio de energía interna (ΔU)
✓ Cambio de entalpía(ΔH)
Determine las mismas magnitudes para el ciclo en total.
2.3. Ubique en un diagrama P-V cada uno de los estados del gas.
3. Un sistema que posee una masa igual a los dos últimos dígitos de su
cédula en kg, atraviesa un proceso en el cual transfiere 500kJ hacía los
alrededores. Simultáneamente los alrededores ejercen un trabajo de
3
75kJ sobre él, si la energía interna del sistema en su estado inicial era
de 670kJ/kg, ¿Cuál sería el valor de la energía interna del sistema en
su estado final? Suponer que no hay cambios relevantes de energía
cinética o potencial.

Answer 1

tómale captura y ya te paso lo demas

Answer 2

Respuesta:

Explicación:

Datos.

p_1=27,22 atm

T_1=426.7°C

T_1=426.7°C+273,15=669,15°K

n=1 mol de nitrógeno.

Formula de los gases ideales.

p_1*v_1=nRT_1

v_1=(nRT_1)/P_1  

V_1=(1mol)(0,082 (atm.L)/(mol.K))(669,15°K)/(27,22 atm)  

V_1=(54,8703atm.L)/(27,22 atm)

V_1=2,10L

w_(1-2)=P_1 V_1  ln⁡〖V_2/V_1 〗

P_1 V_1=P_2 V_2

(P_1 V_1)/P_2 =V_2

V_2=(27,22 atm)(2,10 L)/(5,44 atm)

V_2=57,16L/(5,44 )

V_2=10,5L

Convertimos las unidades:

22,7 atm x 101325pa/(1 atm)=2300pa

2,10L=m^3/1000L=0,0021m^3

w_(1-2)=2300pa(0,0021m^3 )  ln⁡〖10,5L/2,10L〗

w_(1-2)=4,83 pa m^3  ln⁡5

w_(1-2)=4,83 pa m^3 (1,6094)

w_(1-2)=7,77J

Q=Cem∆t

Q=((2,01x〖10〗^6 J)/(kg.K))(2325,867 Kg)(669,15°K)

Q=3,128 x 〖10〗^12 J

∆U=Q-w

∆U=3,128 x 〖10〗^12 J-7,77J

∆U=3,128 x 〖10〗^12 J

∆H=∆U+P*∆V

∆H=3,128 x 〖10〗^12 J+2300pa*(10,5L-2,10L)

∆H=3,128 x 〖10〗^12 J+2300pa(8,4L)

∆H=3,128 x 〖10〗^12 J+19320J

∆H=3,128 x 〖10〗^12 J