Potete aiutarmi con questo problema?
Un gas perfetto si trova a una pressione di 2.3 atmosfere, e un volume di 2 litri. A partire da questo stato, viene prima raddoppiato il volume a temperatura costante, poi raddoppiata la pressione a volume costante, e infine il sistema è riportato allo stato iniziale con una trasformazione isobara. Calcolare il calore totale assorbito dal gas in tutto il processo
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Livello 0
AB = isoterma;
P V = n R T;
PA = 2,3 * 1,013 * 10^5 Pa = 2,33 * 10^5 Pa;
VA = 2 litri = 2 dm^3 = 2 * 10^-3 m^3
PA * VA = 2,33 * 10^5 * 2 * 10^-3 = 466 J;
n R TA = 466; (1)
Calore assorbito Q:
Q AB = L;
L = n R TA ln(VB / VA) = 466 * ln(4/2) = 466 * 0,693 = 323 J; (Calore nell'isoterma).
TA = TB;
Isocora, da B a C, la pressione raddoppia, la temperatura raddoppia.
TC = 2 TB = 2 TA
Q BC = DeltaU;
Delta U = cv n (Delta T);
cv = 3/2 R J/(molK); calore specifico a volume costante.
Q BC = 3/2 R * n * (TC - TB) = 3/2 R n * (2 TA - TA) = 3/2 R n TA;
R n TA = 466 J; (come calcolato sopra nella (1)).
Q BC = 3/2 * 466 = 699 J; (calore assorbito nell'isocora).
Isobara da C ad A: P = costante; Volume dimezza, la temperatura dimezza da (2 * TA) ritorna TA, il gas si raffredda, cede calore.
Q CA = cp n Delta T;
cp = 5/2 R J/(molK); calore specifico a pressione costante.
Q CA = 5/2 R n * ( TA - 2 TA) = 5/2 R n * (- TA);
Q CA = 5/2 * (- R n TA) = 5/2 * ( - 466) = - 1165 J (calore ceduto);
Q totale sul ciclo:
Q = 323 + 699 - 1165 = - 143 J;
Il ciclo percorso in verso antiorario cede calore all'ambiente esterno, fa lavoro negativo e può funzionare come macchina frigorifera.
Ciao @fxdericx
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Genius II
@mg grazie mille <3
