Termologia. Gases perfectos.

[brusmar33]

Ayuda con este problema.

-) 300 gramos de un gas perfectoa 200ºC y 1 atm de presión, se calientan a volumen constante hasta duplicar la presión, a continuación se calientan en un proceso isobaro expandiendose hasta duplicar su volumen.
Calacular, en unidadesdel del SI.:
a) La variación de temperatura en cada proceso.
b) El trabajo total realizado
c) La variación total de energía interna.

Datos: calor molar Cv= 5 cal/g ºC; Cp= 7cal/ g ºC
R= 0,082 at.l/ºK. mol.
La masa molecular del gas es de 28 u.a.m.

[balik]

Re: Termologia. Gases perfectos.

∆E= Q-W

PROCESO ISOCORICO
W= 0
∆E= Q SABIENDO QUE ∆E =m ∫Cv dt = mCv∆t ( a volumen constante)

USANDO LA LEY DEL GAS IDEAL TENEMOS QUE LA PRINCIPIO DEL PROCESO
V= nRTi/P, COMO EL VOLUMEN NO CAMBIA, NI EL NUMERO DE MOLES TENEMOS
V= nRTf/2P igualando tememos que
Ti= Tf/2
Tf= 2Ti
Tf= 2(200°C)= 400°C
Así por ultimo tenemos que ∆E = mCv ∆t
10.71mol
∆E= (300g) 5 cal/g ºC (400-200) ºC = 300,000cal

PROCESO ISOBARICO

∆E= mCp∆t + P∆V

USANDO LA LEY DE CHARLES TENEMOS QUE =
Ti/Vi=Tf/Vf
Tf= Ti VF/ VI= Ti (2Vi)/VI= 2Ti = 2(400 ºC)=800 ºC

Tenemos ahora que el cambio en la energía interna es =
∆E= mCp∆t + P∆V
V= nRT/P = (10.71mol) 0,082 at.l/ºK. mol.x ( 800-400)k/(2atm)=175,644litros
(∆E= (300g) (7cal/ g ºC) (400 ºC) + (2atm)(175,644litros)= 840,000cal+ 351.288latm=840,000cal + 8,286CAL= 92,286CAL

∆E TOTAL= 392,286CAL
TRABAJO TOTAL = 8286CAL

[brusmar33]

Re: Termologia. Gases perfectos.

gracias por tu repuesta, perfecto lo comprendí. Lo que no entiendo es la transformacion que has realizado para pasar litros (volumen) a trabajo (calorias), es lo único que no entiendo.

[balik]

Re: Termologia. Gases perfectos.

NO, YO NO CONVERTI LITROS A CALORIAS , ESO NO ES POSIBLE, YO COnVERTI atmLitros a calorias, atmlitro , no es una unidad de volumen o presion , o el simple producto de ambos , sino una unidad de energia .

1Litroxatm=101.325j
y 1J = 4.184Cal

con estas conversiones puedes pasar de La titroxatm a j y despues a Cal .
me despido con un cordial saludo .
ADIOS

[carroza]

Re: Termologia. Gases perfectos.

Ayuda con este problema.

-) 300 gramos de un gas perfectoa 200ºC y 1 atm de presión, se calientan a volumen constante hasta duplicar la presión, a continuación se calientan en un proceso isobaro expandiendose hasta duplicar su volumen.
Calacular, en unidadesdel del SI.:
a) La variación de temperatura en cada proceso.
b) El trabajo total realizado
c) La variación total de energía interna.

Datos: calor molar Cv= 5 cal/g ºC; Cp= 7cal/ g ºC
R= 0,082 at.l/ºK. mol.
La masa molecular del gas es de 28 u.a.m.

Hola.

Hay algunas inconsistencias en el enunciado. Las indico porque quizás ayude a comprender la fisica que está detras del problema.

Si hablamos de calor molar, (o capacidad calorifica molar) sus unidades deberian ser (cal/mol K), no (cal/g ºC). Las unidades (cal/g ºC) serian unidades de un calor especifico.

Por otro lado, si hablamos gases perfectos, su capacidad calorifica molar viene dada por
$C_v = 3/2 R$ y $C_p = 5/2 R$, para el gas monoatomico, y
$C_v = 5/2 R$ y $C_p = 7/2 R$, para el gas diatomico. Teniendo en cuenta que $R \simeq 2 cal /mol K$, yo deduciría que estamos hablando de un gas ideal diatómico, y que el "calor molar" del enunciado tiene incorrectas las unidades.

Por otro lado, el gas de masa molecular de 28 uma que conozco es el nitrogeno $N_2$, que es diatomico.

Yo creo que habria que rehacer el problema, corrigiendo el error del enunciado.