등온 가역 팽창 일. 3.50 mol ideal gas 450 K 5.00 bar 1.00 bar

등온 가역 팽창 일. 3.50 mol ideal gas 450 K 5.00 bar 1.00 bar

 

 

3.50 mol of an ideal gas is expanded from 450 K

and an initial pressure of 5.00 bar

to a final pressure of 1.00 bar, and Cp = 5/2R.

Calculate w for the following two cases.

a) The expansion is isothermal and reversible.

b) The expansion is adiabatic and reversible.

 

 

3.50 mol 이상기체가 450 K 및

초기 압력 5.00 bar에서 최종 압력 1.00 bar로 팽창하고,

Cp = 5/2R 이다.

다음 두 경우에 대해 w를 계산하시오.

a) 팽창이 등온 가역적일 때.

b) 팽창이 단열 가역적일 때.

 

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a) isothermal (constant T) and reversible expansion

> 등온 가역 팽창 (가역적 등온 팽창)

---> ΔU = ΔH = 0

( 참고 https://ywpop.tistory.com/12335 )

 

 

 

w = –nRT ln(V_f / V_i)

 

 

 

PV = nRT 에서,

온도가 일정하면 (등온),

PV = 상수 = k 이므로,

P와 V는 반비례 관계.

 

 

 

w = –nRT ln(P_i / P_f)

= –(3.50 mol) (8.314 J/mol•K) (450 K) ln(5.00 / 1.00)

= –(3.50) (8.314) (450) ln(5.00 / 1.00)

= –21075 J

= –2.11×10^4 J

= –21.1 kJ

 

 

 

답: w = –21.1 kJ

 

 

 

 

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