Cuando se calienta isobáricamente un gas a 100 K, se requieren 4,2 kD

Al calentar un gas a presión constante a 100 K, es necesario suministrar 4,2 kJ de calor, y al enfriar un gas a un volumen constante y reducir la presión a la mitad, el gas libera 5,04 kJ de calor. La temperatura inicial del gas durante el enfriamiento a volumen constante es T2 = 400 K. Para trazar gráficas de estos procesos en coordenadas P – V, es necesario determinar la relación de Poisson para un gas dado.

Cuando se calienta isobáricamente un gas a 100 K, se requieren 4,2 kJ de calor.

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Con nuestro producto digital, puede trazar estos procesos en coordenadas P – V y determinar la relación de Poisson para este gas. Este producto será de utilidad para estudiantes y profesionales del campo de la física y la química, así como para cualquier persona interesada en la ciencia.

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Este producto no es un objeto físico, sino un problema en el campo de la física. La condición proporciona los parámetros de procesos isobáricos e isocóricos que se pueden utilizar para calcular el índice de Poisson para el gas.

La relación de Poisson se define como la relación entre el cambio relativo de presión y el cambio relativo de volumen durante un proceso adiabático. Para un gas determinado, puede utilizar la siguiente proporción:

γ = - (ΔV/V) / (ΔP/P)

donde ΔV/V es el cambio relativo de volumen, ΔP/P es el cambio relativo de presión.

De las condiciones del problema se sabe que con el calentamiento isobárico de un gas a 100 K se requieren 4,2 kJ de calor. Como el proceso es isobárico, podemos usar la fórmula:

Q = n * Cp * ΔT

donde Q es la cantidad de calor, n es la cantidad de sustancia, Cp es el calor específico a presión constante, ΔT es el cambio de temperatura.

Como la cantidad de sustancia es constante, podemos escribir:

Cp = Q/nΔT

Sustituyendo los valores conocidos obtenemos:

Cp = 4,2 kJ / (n * 100K)

De manera similar, a partir de la condición de enfriamiento del gas isocórico, se puede expresar la relación de Poisson. Como el proceso es adiabático, podemos utilizar la fórmula:

PV^γ = constante

donde P es la presión, V es el volumen, γ es la relación de Poisson.

Cuando la presión cambia dos veces:

P' = P/2

V' = V * (P/P')^(1/γ)

Se sabe que la temperatura inicial del gas durante el enfriamiento isocórico es T2 = 400 K. Puede utilizar la ecuación de estado de un gas ideal para calcular el volumen a la temperatura inicial:

PV = nRT

V = nRT/P

Sustituyendo los valores conocidos obtenemos:

V = (nR/P) * T2

Conociendo el volumen inicial y el volumen cuando la presión cambia en un factor de dos, podemos expresar el cambio relativo de volumen y el cambio relativo de presión, y luego encontrar la relación de Poisson usando la fórmula dada anteriormente.

Para construir gráficas de procesos en coordenadas P – V es necesario conocer la ecuación de estado del gas y la ecuación de procesos (isobárico e isocórico). A partir de los valores obtenidos se pueden construir las gráficas correspondientes.

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