Tre moli di un gas perfetto monoatomico si trovano alla temperatura di 345 K. In seguito il gas assorbe 2438 J di calore, mentre su di esso viene compiuto un lavoro di 962 J.
Qual è la sua temperatura finale?
Qual è la sua temperatura finale?
Risoluzione
Per poter risolvere questo esercizio ricordo che il primo principio della termodinamica è $\Delta U = Q-L$.
Per un gas monoatomico la variazione di energia interna $\Delta U$ si può scrivere come: $\Delta U=\frac 32 n R \Delta T$.
Mettendo assieme queste due formula si ottiene che:
$\frac 32 n R \Delta T=Q-L=2438 J - (- 962 J) =3400J$ dove abbiamo inserito $L=-962J$: il segno meno sta ad indicare che il lavoro non è compiuto dal gas ma è compiuto sul gas dall'esterno.
Dall'ultima uguaglianza si ottiene dunque $\Delta T = \frac{2 \cdot 3400 J}{3nR}=\frac{2 \cdot 3400 }{3\cdot 3 \cdot 8.31} K = 90.9 K $.
La temperatura finale sarà dunque $T_f=345+ 90.9 K=436 K $
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Termodinamica