Hola Muchachos, quisiera saber como se podría realizar este ejemplo porque no lo tengo muy claro.
0,25 moles de oxígeno se encuentran a presión atmosférica y a una temperatura de 0 ◦ C. Para los siguientes 4 casos, donde el gas se somete a cierto proceso, hallar las siguientes cantidades al final del proceso: (a) la rapidez eficaz media de las moléculas de oxígeno, (b) la presión, (c) el volumen (d) la temperatura, (e) el trabajo realizado por o hecho sobre el gas, (f) el cambio de energía interna, (g) el calor intercambiado con el ambiente.
1. Un proceso isocórico donde la presión aumenta un 20 %.
2. Un proceso adiabático donde el volumen se duplica.
3. Un proceso isotérmico donde la presión disminuye a un 70 %.
4. Un proceso isobárico donde la rapidez de las moléculas se reduce a la mitad.
Para el caso 1. El volumen no cambia, la presión aumenta en un 20% lo cual significa que la presión es ahora 1.2 Atmosferas. Con la ecuación de gas ideal PV=nRT podemos hallar la temperatura final usando las unidades adecuadas.
a) La rapidez eficaz depende de la temperatura de acuerdo a la ecuación
b) Como la presión aumenta en 20%, pasa de 1Atm a 1.2Atm
c)No cambia, es isocórico
d)La temperatura aumenta en un 20%, la hallamos con la ecuación de gas ideal PV=nRT
e) El trabajo para un proceso isocórico es 0, ya que no hay cambio en volumen.
f) El cambio de energía interna lo calculo usando la expresión (válida para cualquier proceso)
donde Cv es la capacidad calorífica molar a volumen constante, y depende del número de grados de libertad del gas. En este caso, oxígeno es diatómico.
g) El calor lo calculo usando la primera ley de la termodinámica .
2. Proceso adiabático. Además de la ecuación del gas ideal, se debe usar la relación adiabática que resulta de la primera ley de la termodinámica, es decir PV^{gamma} es constante.
3. Proceso isotérmico se hace similar al caso 1, usando ley de gas ideal y primera ley de la termodinámica.
4. Como la rapidez de las moléculas se reduce a la mitad, esto implica que la temperatura ha disminuido en un factor de 4 (ver ecuación de velocidad eficaz). Con esta nueva temperatura, la ecuación de gas ideal y la primera ley de la termodinámica se sigue un procedimiento similar al caso 1.