Un gas perfetto a pressione costante di 1.3 atm occupa un volume di 20 dm^3 alla temperatura di 310 K. La temperatura scende di 30 °C e il gas cede una quantità di calore pari a 2 * 10^3 J. Calcola la variazione di energia interna del gas.
Tentativo di risoluzione
pVi = nRTi
1.3 * 20 = n * 0.082 * 310
n = 1.023 mol
pVf = nRTf
1.3 * Vf = 1.023 * 0.082 * 280
Vf = 18.1 dm^3
ΔU = E - W = E - (p * ΔV) = E - (p * Vf - Vi)
ΔU = - (2*10^3) - [1.3 * (18.1 - 20)] = -1997.5 J
265
punti
Livello 1
Dalla legge dei gas perfetti applicata allo stato iniziale calcoli il numero di moli
$$
n=\frac{p_1 V_1}{R T_1}
$$
Calcoli inoltre il volume dello stato finale:
$$
V_2=n R T_2 / p_1
$$
(la pressione e' costante)
Lavoro:
$$
L=p_1 \Delta V=p_1\left(V_2-V_1\right)=n R\left(T_2-T_1\right)
$$
L' energia interna si ottiene dal I principio della termodinamica:
$$
\Delta U=Q-L
$$
(attenzione: sia Q che L sono negativi!)
133
punti
Livello 1
