Gases 10
Un cilindro contiene helio a 310 K ocupando un volumen de 48 L a una presión de 2 at. El gas se expande isotérmicamente hasta un volumen de 106 L y después se comprime isobáricamente volviendo a su volumen original. Determina la temperatura final.
Solución:
Datos: T1 = 310 K; V1 = 48 L; P1 = 2 at; V2 = 106 L
Gráfica de la transformación:
Aplicando la ecuación de estado a los estados 1, 2 y 3:
P1 V1 = n R T1
P2 V2 = n R T1
P2 V1 = n R T2
Despejando n en la primera ecuación y sustituyendo en las otras dos, se obtiene:
n = P1 V1/R T1
P2 V2 = (P1 V1/R T1) R T1 = P1 V1
P2 V1 = (P1 V1/R T1) R T2 → P2 = (P1/T1) T2
Ahora despejamos T2 de la anterior expresión:
T2 = T1 P2 V1/P1 V1 = T1 P2 V1 /P2 V2
T2 = T1 (V1/V2)
T2 = 310 K·(48 L/106 L) = 140 K