Química, pregunta formulada por torresadrian, hace 11 meses

Una muestra de 1 mol de moléculas de un gas ideal con C_(p,m)=5/2 R , que inicialmente se encontraba a 298.15 K, se somete al siguiente ciclo:
Calentamiento a volumen constante hasta el doble de la presión inicial
Expansión reversible adiabática hasta su temperatura inicial.
Compresión reversible isotérmica retornando hasta la presión inicial de 1 atm.
Calcule q, w, ΔU y ΔH para cada paso y para el ciclo total. Asuma comportamiento de gas ideal.

Respuestas a la pregunta

Contestado por tbermudezgomez28
3

Los valores de Calor, trabajo, entropia y entalpia para cada caso son:

  • Caso1

W = 0

Q = ΔU = 1858.21 J

ΔH = 3097.03 J

  • Caso2

Q = 0

W = ΔU =-1858.21 J

  • Caso 3

W = 1717.35 J

Q = -1717.35 J

ΔU = ΔH = 0

Explicación:

Cp = 5/2R   gas monoatomico

Cv = 3/2R

La ecuacion de gases ideales esta dada por

PV = nRT

R = 8.31 J/mol°k

Caso1  Proceso Isocoro

Q = ΔU = Cv(T2-T1)

P1 = nRT1/V

P2 = 2P1 = nRT2/V > P1 = nRT2/2V

T1 = T2/2  >  T2  =149.075°k

Q = ΔU = 3/2*8.31 J/mol°k(298.15 °K-149.075°K)

Q = ΔU = 1858.21 J

ΔH = Cp(T2-T1)

ΔH = 5/2*8.31 J/mol°k(298.15 °K-149.075°K)

ΔH = 3097.03 J

Caso 2 Expansion adiabatica

Q = 0

W = ΔU =  3/2*8.31 J/mol°k(149.075 °K-298.15°K)

W = ΔU =-1858.21 J

Caso 3 Proceso Isotermico

Q = -W

W = nRTLn(V2/V1)

W = 1*8.31*298.15*Ln(V2/V1)

V = nRT/P

V1 = 12.22 L = 0.0122 m³

V2 = 24.44 L = 0.0244 m³

W = 1717.35 J

Q = -1717.35 J

ΔU = ΔH = 0

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