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

 

 

 

 

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