Due moli di idrogeno

1. Due moli di idrogeno • inizialmente alla temperatura T0 = 300 K • e a pressione p0 si espandono, • assorbendo il calore Q = 5590 J, • fino a raggiungere uno stato finale a temperatura T1 = 400 K • e pressione p0 . • Si dica se la trasformazione può essere un’isobara reversibile. per un gas perfettocheeseguauna • - qualsiasi - • trasformazione • (isocora, isobara, isoterma etc.) • e qualunque ne siailtipo ( reversibile o irreversibile ) dallostatotermodinamico A ( se cv e’ costante) • a quello B si ha

2. con buona approssimazione datochel’idrogenogassoso, alla temperatura di 300 K e 400 K puo’ essere considerato • un gas perfetto • biatomico • si ha R= 8.314 J K-1mol-1 • n = 2 T1-T0 =100 • e DU = 4157 J per il primo principio dellatermodinamica • L = 5590 - 4160 = 1433 J

3. se la trasformazione fosse reversibile si avrebbe che • ad ogni istante • durante la trasformazione • e integrando per ottenere il lavoro totale per unagenericatrasformazionereversibile siavrebbe espressioneche per unatrasformazione • isobarareversibile • diverrebbe • casosarebbe relazioneche in questo

4. per assunzione gli stati iniziali e finali di una trasformazione sono sempre • stati di equilibrio • e dato che il sistema in esame e’ un gas perfetto si potra’applicare l’equazione di stato • dei gas perfetti nello stato iniziale e in quello finale della trasformazione nello stato iniziale mentre nello stato finale si ha • p1=p0 ovvero dato che dividendomembro a membrosi ha

5. dunque • dato che L = 1663 J • effettivamente svolto dal gas • quindi • da confrontare con il lavoro di 1433 J • quindi che la trasformazione sia un’ isobara reversibile • e’impossibile