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Un gas perfetto contiene $18,1 \times 10^{23}$ molecole composte da un solo atomo; si trova alla temperatura di $300 K$, alla pressione di $2,00 \times 10^5 Pa$ e occupa il volume di 74,9 L. Successivamente viene riscaldato a pressione costante e si espande, occupando un volume pari a 5/2 di quello iniziale. Calcola:
il valore della temperatura finale del gas.
la variazione di energia interna del gas.
il calore fornito durante la trasformazione.
$$
\left[750 K ; 1,69 \times 10^4 J ; 3,94 \times 10^4 J \right]
$$

3B38A8E5 3FD6 4BDC 8BDB 242903ECFEA4
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Determino il numero di moli dividendo il numero di molecole per il numero di Avogadro 

n= N/Na = 18,1/6,022 = 3 moli 

 

Trasformazione isobara: pressione costante 

V/T = k

 

Volume e temperatura sono grandezze direttamente proporzionali, è costante il loro rapporto. Conoscendo la temperatura iniziale ed il rapporto tra i volumi, determino la temperatura finale:

 

T_finale = T_iniziale *(V_finale /V_iniziale) = 750 K

 

Il gas aumenta la sua temperatura ed il suo volume. Assorbe calore (Q>0), compie lavoro sull'esterno (L>0)

 

La variazione di energia interna è:

DU= energia interna = n*cv* (T_finale - T_iniziale) 

 

La quantità di calore assorbita:

Q= n*cp* (T_finale - T_iniziale) 

 

Essendo il gas monoatomico 

cv= (3/2)*R

cp= cv+R = (5/2)*R 

 

dove:

R= costante universale gas = 8,314 J/(K*mol) 

 



Risposta
SOS Matematica

4.6
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