298 K 5.00 mol 기체 가역 팽창 10.0 atm 1.00 atm 흡수한 열과 일

298 K 5.00 mol 기체 가역 팽창 10.0 atm 1.00 atm 흡수한 열과 일

 

 

T = 298 K의 일정한 온도에서

5.00 mol의 기체가 가역 팽창하여

10.0 atm에서 1.00 atm으로 되었을 경우

흡수한 열과 일을 계산하시오.

 

------------------------

 

① T = 298 K의 일정한 온도

---> 등온 조건

 

② 가역 팽창 조건

 

따라서

등온 가역 팽창 (가역 등온 팽창) 조건

---> ΔU = ΔH = 0

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

 

 

 

등온 가역 팽창 일

w = –nRT ln(V2 / V1)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4514 )

 

 

 

PV = nRT 에서,

온도가 일정하면 (등온),

PV = 상수 = k 이므로,

P와 V는 반비례 관계.

 

w = –nRT ln(P1 / P2)

= –(5.00 mol) (8.314 J/mol•K) (298 K) ln(10.0 atm / 1.00 atm)

= –(5.00) (8.314) (298) ln(10.0 / 1.00)

= –28524.1 J

= –28.5 kJ

 

 

반응형

 

 

ΔU = q + w 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7219 )

 

ΔU = 0 이므로,

q = –w

= +28.5 kJ

 

 

 

답: q = +28.5 kJ, w = –28.5 kJ

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/471294 ]

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.

 

 

 

[키워드] 등온 가역 팽창 기준, 가역 등온 팽창 기준, 가역적 등온 팽창 기준, 등온 가역 팽창 사전, 가역 등온 팽창 사전, 가역적 등온 팽창 사전