Question

Un mol del gas nitrógeno, a temperatura de 40oC y presión 100 kPa, se comprime adiabáticamente hasta ocupar un volumen de 2 litros.

Answer 1

RESPUESTA:

Para este ejercicio se nos pide buscar la presión final.

Tenemos un proceso adiabático por ello se cumple la siguiente expresión:

T₂/T₁ = (V₁/V₂)⁰'⁴

Esta expresión es para gases como el nitrógeno. Ahora con la ecuación de gases ideales procedemos calcular el volumen del estado inicial, tenemos:

P₁·V₁ = n·R·T₁

100000 Pa·V₁ = 1 mol· 8.31 J/mol·K · 313 K

V₁ = 0.02601 m³ = 26 L

Ahora buscamos la temperatura del estado final, tenemos:

T₂/313K = (26L/2L)⁰'⁴

T₂ = 873.21 K

Ahora volvemos a aplicar gases ideales y buscamos la presión final, tenemos que:

P₂·V₂ = n·R·T₂

P₂ · (2L) = (0.082 atm·L/mol·K) · 1 mol · 873 K

P₂ = 35.80 atm = 3627.43 kPa

Por tanto la presión final es de 3627.43 kPa.