Trabajo de compresión de gas, ejercicio
Un cilindro con un embolo sin rozamiento contiene 10 g de gas nitrógeno. Cuánto trabajo debe realizarse para comprimir el gas de manera isotérmica a una temperatura de 90 °C si el volumen se reduce a la mitad.
1 Respuesta
La integral indica el planteo para llevar un proceso isotérmico de una masa de gas ideal desde un estado 1 ( P1, V1) hasta el estado 2( P2, V2) .
En tu caso la masa serian 10 gramos de N2.
Siendo el peso molecular del N gas = 14 gramos / mol ...10 gramos te significan...10/14 = 0.714 moles.
La integral de arriba se resuelve y el termino de Energía Interna resulta nulo, ya que el proceso es a temperatura constante y La Energía Interna U depende del cambio de la misma.
Delta Q = Delta W = nRT ln (V2 / V1)................en este caso V2=V1/2 ...........................................
Trabajo a efectuar sobre el sistema = 0.714 x 8.3145 Joule / mol . K x (273.15 + 90) K ln 0.5
Trabajo de compresion = 2156 ln 0.5 = 2156 x (-0.693) = - 1494.4 Joules a realizar sobre el gas.
