Question

UN RECIPIENTE CONTIENE 525 LIBRAS DE NITROGENO OCUPANDO UN VOLUMEN DE 50 LITROS A UNA PRESION DE 8 BAR. SE EXPANDE ISOTÉRMICAMENTE HASTA QUE OCUPE UN VOLUMEN DOBLE
CALCULAR
A) PRESION FINAL
B) LA VARIACION DE LA ENERGIA INTERNA
C) EL TRABAJO REALIZADO

Answer 1

A) La presión final del nitrógeno contenido en el recipiente es: 3.95 atm

B) La variación de la energía interna es: 0

C) El trabajo realizado es: 0

Datos:

Masa= 525 Lb

V₁= 50L

P₁= 8 bar=7.9 atm

V₂= 2*50L=100 L

P₂=?

Cp= 0.248 Kcal/KgºC    

Cv=0.177 Kcal/KgºC

Explicación:

a) Para resolver el enunciado se emplea la ley de Boyle la cual es:

P₁*V₁= P₂*V₂

P₂= P₁*V₁/V₂

P₂=7.9 atm*50L/ 100 L

P₂=3.95 atm

b) La energía interna depende de la temperatura.Como el nitrógeno está sometido a  un proceso isotérmico, la variación de la energía interna es igual a cero.

c) El calor entregado al sistema es igual al trabajo realizado (Q=W). Pero el calor depende de la variación de la temperatura, por lo tanto el trabajo W=0

Q=m*cp*(Tf-Ti)

Q=0 → porque Tf-Ti=0