Proceso termodinámico 03

 

Un gas ideal monoatómico ocupa un recipiente de volumen 5 L a presión 2 atm. Calcula el calor que habrá que suministrarle para triplicar la presión.

 

 

Solución:

Datos: V1 = 5 L; P1 = 2 atm; P2 = 3 P1, gas monoatómico.

Gráfica del proceso:

PROCESO TERMO 03, 1

Como el volumen del recipiente es siempre el mismo, el calor buscado es a volumen constante, luego al no variar el volumen el trabajo es igual a cero.

Q = ΔU = n cV (T2 – T1)

cV = (3/2) R

Q = (3/2) n R (T2 – T1)

Ecuaciones de los estados A y B:

P1 V1 = n R T1                   3 P1 V1 = n R T2

3 P1 V1 – P1 V1 = n R T2 – n R T1

2 P1 V1 = n R (T2 – T1)

T2 – T1 = 2 P1 V1/n R

Sustituyendo en la expresión del calor a volumen constante:

Q = (3/2) n R (2 P1 V1/n R) = 3 P1 V1

Q = 3·2 atm·5 L = 30 atm L

PROCESO TERMO 03, 2

Un calor positivo indica que el gas ha tomado calor del entorno.

 

 


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