Vo = 5,0 dm^3 = 5,0 * 10^-3 m^3; Po costante = 170 000 Pa = 1,7 * 10^5 Pa; (isobara).
n = 0,35 mol;
P V = n R T; troviamo la temperatura iniziale To;
To = Po * Vo /(n R) = 1,7 * 10^5 * 5,0 * 10^-3 / (0,35 * 8,314) = 292 K
Delta T = T1 - To = - 40°C; DeltaT = - 40 K; le variazioni di temperatura sono uguali sia che siano in °C sia che siano in Kelvin.
T1 - 292 = - 40 K;
T1 = 292 - 40 = 252 K;
V1 / T1 = Vo / To;
V1 / 252= 5,0 / 292;
V1 = 5,0 * 252 / 292 = 4,32 dm^2;
Delta V = V1 - Vo = 4,32 - 5,0 = - 0,68 dm^3 (diminuzione di volume nella compressione isobara P1 = Po).
2a trasformazione a volume costante: V2 = V1 = 4,32 dm^3; isocora, aumenta la temperatura in proporzione alla pressione.
P2 = P1 + 100 000 = 170 000 + 100 000 = 270 000 Pa = 2,7 * 10^5 Pa;
T1 = 252 K
T2 / P2 = T1 / P1;
T2 = T1 * P2 / P1;
T2 = 252 * 2,7 * 10^5 / (1,7 * 10^5) = 400 K;
Lavoro isobara:
Delta V = V1 - Vo = - 0,68 dm^3 = - 0,68 * 10^-3 m^3;
L1 = P1 * (V1 - Vo) = 1,7 * 10^5 * ( - 0,68 * 10^-3) = - 116 J = - 0,12 * 10^3 ;
L1 = - 0,12 kJ; (lavoro negativo, fatto sul gas dall'esterno, il gas viene compresso).
Lavoro isocora L2 = 0 J, perché il gas non varia il volume, varia la sua energia interna.
L'energia interna varia con la temperatura;
cv = calore specifico a volume costante = 5/2 R per un gas biatomico.
Delta U = cv * n * (T finale - To)); (è l'energia che non fa lavoro).
Delta U = 5/2 * 8,314 * 0,35 * (400 - 292);
Delta U = 7,275 * 108 = 786 J = 7,9 * 10^2 J; (aumento di energia interna).
ciao @angela_chen
