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FISICA, AIUTOOO

  

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Una certa quantità di He ,gas monoatomico, in condizione di gas perfetto occupa un volume di 6,3 litri alla pressione di 1,5 atmosfere. Calcolare la variazione di energia interna se il gas subisce prima una trasformazione isobara che raddoppia in volume e successivamente una trasformazione isocora che raddoppia la pressione 

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@myriam33 

Trasformazione

P1*V1 = nR T1 ---->  T1 = (P1 * V1) / nR

dove P è misurata in Pascal e V in m^3

 

V1=(6,3/1000) m^3

P1=1,5*1,03*10^5 Pascal

 

 

In una trasformazione isobara P=costante. Ciò implica

V / T = costante ---> V1 / T1 = V2 / T2

Ma V2 = 2 * V1 ---> T2 = 2 * T1

La Variazione di energia interna risulta essere:

DU= n*cv*DT = n*cv*(T2-T1) = n*cv*(2T1 - T1) = n*cv*T1

dove cv=(3/2)*R essendo l'elio un gas monoatomico 

Nella trasformazione isocora invece V=costante. Ciò implica

P / T = costante ----> P3 / T3 = P2 / T2

Ma P3 = 2 * P2 ---> T3 = 2 * T2

Possiamo quindi scrivere che:

T3 = 2* T2 = 4 * T1

La Variazione di energia interna risulta essere:

DU= n*cv*DT = n*cv*(T3 - T2) = n*cv*(4 * T1 - 2 * T1) = 2*n*cv*T1

cv=(3/2)*R



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Delta U variazione di energia interna dipende dalla variazione di temperatura. E' una funzione di stato.

Delta U = cv * n ( T finale - T iniziale).

Bisogna ricavare il numero di moli di gas.

Se Po = 1,5 atm e Vo = 6,3 Litri o dm^3, allora la costante dei gas  è  R = 0,082 atm Litri/molK.

n = Po Vo / RTo = 1,5 * 6,3/ (0,082 * To) = 115,24 / To;

n = [115,24 / To] moli; (numero di moli di gas).

cv = 3/2 R = calore specifico a volume costante = 3/2 * 8,31 = 12,465 J /molK;

T iniziale = To;

isobara; Volume raddoppia, raddoppia anche la temperatura;

T1 = 2 To;

isocora: la pressione raddoppia, raddoppia la temperatura;

T2 = 2 * T1 = 4 To;

Delta T = T2 - T1 = 4 To - To = 3 To.

Delta U = 12,465 * n * (3 To);

Delta U = 12,465 * [115,24 / To]  * 3 To;

To si semplifica.

Delta U = 1436,47 * 3 = 4309 J.

@myriam33  ciao.



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SOS Matematica

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