Treball expansió sistema. Termodinàmica

Treball expansió sistema. Termodinàmica
31 d'agost de 2024 No hi ha comentaris Química, Termodinàmica Oscar Alex Fernandez Mora

A pressió atmosfèrica, un determinat sistema augmenta el seu volum en $50$ cm$^3$. Calcula el treball d’expansió del sistema si la pressió es manté constant. b) Justifica el signe del treball.

Per resoldre aquest problema, podem utilitzar la fórmula del treball d’expansió en un sistema a pressió constant. El treball $W$ d’expansió es pot calcular amb la següent equació:

$$W = -P \Delta V$$

on:

  • $P$ és la pressió (pressió atmosfèrica en aquest cas),
  • $\Delta V$ és el canvi de volum.

Donades:

  • Pressió atmosfèrica $P = 1.01 \times 10^5 \, \text{Pa}$
  • Canvi de volum $\Delta V = 50 \, \text{cm}^3 = 50 \times 10^{-6} \, \text{m}^3$

Substituint els valors en l’equació:

$$W = – (1.01 \times 10^5 \, \text{Pa}) \times (50 \times 10^{-6} \, \text{m}^3)$$

$$W = – 5.05 \, \text{J}$$

Resultat:

El treball d’expansió del sistema és de $-5.05 \, \text{J}$.

Justificació del signe:

El treball és negatiu perquè el sistema està realitzant una expansió. Quan un sistema s’expandeix contra una pressió externa, està fent treball sobre l’entorn. Aquest treball es considera negatiu des de la perspectiva del sistema perquè està perdent energia interna a mesura que es fa l’expansió. En canvi, si el sistema es comprimís, el treball seria positiu perquè l’energia entraria al sistema.

Tags
Sobre l'autor
Oscar Alex Fernandez Mora Etern estudiant de la Rússia tsarista. Gran aficionat als destil·lats i als fermentats. Malaltís de llibres de la MIR i entusiasta del #LaTeX. Soci de l’ACBC. Important actiu del projecte Campana de Gauss

Leave a reply

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *