$10,0 mol$ di azoto si trovano inizialmente nello stato $A$ e dopo tre trasformazioni rappresentate nel grafico tornano in $A$.
Sapendo che la temperatura nello stato $A$ è $400 K$ e che la trasformazione $A B$ è un'isoterma, determina:
a) il calore scambiato in ogni singola trasformazione;
b) il calore totale scambiato;
c) il lavoro totale eseguito.
4
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Livello 0
Isoterma AB, T costante; legge di Boyle:
P * V = costante;
PB * VB = PA * VA;
VB = PA * VA / PB = 2,40 * 1,40 / 1 = 3,36 m^3;
TB = TA;
QAB = LAB;
LAB = n R TA ln(VB / VA);
LAB = 10,0 * 8,314 * 400 * ln(3,36/1,40) = 2,91 * 10^4 J; (calore assorbito AB).
Isobara BC; Q = L + Delta U; P costante; PC = 1,00 * 10^4 Pa
TC / VC = TB / VB;
TC = TB * VC / VB = 400 * 1,40 / 3,36 = 167 K;
QBC = (Lavoro BC) + cv n (TC - TB);
cv = 5/2 R J /molK, per un gas biatomico come l'azoto; calore specifico a volume costante,
L (BC) = PC * (VC - VB) = 1,00 * 10^4 * (1,40 - 3,36) = - 1,96 * 10^4 J;
DeltaU = 5/2 * 8,314 * 10,0 * (167 - 400) = - 4,84 *10^4 J;
Q BC = - 1,96 * 10^4 - 4,84 * 10^4 = - 6,80 * 10^4 J; (calore ceduto, nell'isobara BC);
CA = isocora; V = costante, non c'è lavoro;
Q = Delta U;
Q CA = 5/2 R * n * (TA - TC);
Q CA = 5/2 * 8,314 * 10,0 * (400 - 167) = 4,84 * 10^4 J; (calore assorbito CA).
L = 2,91 * 10^4 -1,96 * 10^4 = 0,95 * 10^4 J = 9,5 * 10^3 J; (Lavoro del ciclo).
Qass = 2,91 * 10^4 + 4,84 * 10^4 = 7,75 * 10^4 J;
Q ceduto = 6,80 * 10^4 J
Q totale = 7,75 * 10^4 - 6,80 * 10^4 = 0,95 * 10^4 J, (lavoro svolto).
Qass - Q ced = Lavoro
ciao @gabruie
86896
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Genius II
