Un gas perfetto a pressione costante di 1,3 atm occupa un volume di 20,0 di m^3 alla temperatura di 310 K.la temperatura scende di 30 °C e il gas cede una quantità di calore pari a 2,0 × 10^3 J. Calcola la variazione di energia interna del gas
Un gas perfetto a pressione costante di 1,3 atm occupa un volume di 20,0 di m^3 alla temperatura di 310 K.la temperatura scende di 30 °C e il gas cede una quantità di calore pari a 2,0 × 10^3 J. Calcola la variazione di energia interna del gas
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Livello 0
Q = L + DeltaU;
Iin una isobara:
L = P * DeltaV ;
P = 1,3 atm = 1,3 * 1,013 * 10^5 = 1,317 * 10^5 Pa; P è costante;
Vo = 20,0 m^3;
To = 310 K;
variazione di temperatura = DeltaT = 30°C = 30 K; le variazioni restano uguali in °C e in Kelvin.
T1 = 310 K - 30 K = 280 K;
nell'isobara Volume e temperatura assoluta sono proporzionali. Scende la temperatura, diminuisce il volume.
V1 / T1 = Vo / To;
V1 = Vo * T1 / To = 20,0 * 280 / 310 = 18,06 m^3;
Delta V = 18,06 - 20,0 = - 1,94 m^3;
L = P * DeltaV = 1,317 * 10^5 * (-1,94) = - 2,55 * 10^5 J; (lavoro negativo, il lavoro viene fatto sul gas dall'esterno, il gas diminuisce di volume).
DeltaU = Q - L;
Q viene ceduto dal gas, è negativo.
Delta U = - 2,0 * 10^3 - (- 2,55 * 10^5) = - 2,0 * 10^3 + 2,55 * 10^5 = + 2,53 * 10^5 J;
aumenta l'energia interna perché il gas viene compresso dall'esterno.
Ciao.
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Genius I