Proceso termodinámico 02
El volumen ocupado por tres moles de un gas monoatómico se incrementa de 50 a 200 L a presión constante. Siendo la temperatura inicial 300 K, determina el calor ganado por el gas.
Solución:
Datos: n = 3 moles; V1 = 50 L; V2 = 200 L; P1 = P2; T2 = 300 K, gas monoatómico.
Gráfica del proceso:
Calor a presión constante:
Q = n cP (T2 – T1)
cP = (5/2) R
Q = (5/2) n R (T2 – T1)
Ecuaciones de los estados A y B:
P1 V1 = n R T1 P1 V2 = n R T2
Dividiendo, miembro a miembro, la segunda ecuación por la primera, obtenemos:
P1 V2/P1 V1 = n R T2/n R T1
V2/V1 = T2/T1
T2 = T1·(V2/V1)
Sustituyendo en la expresión del calor a presión constante:
Sustituyendo valores:
Un calor positivo indica que el gas ha tomado calor del entorno.