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Se cierra un cilindro mediante un pistón conectado a un resorte con constante de 2?

Se cierra un cilindro mediante un pistón conectado a un resorte con constante de 2. 00 ? 103 n / m (figura p19. 38). con el resorte relajado, el cilindro está lleno con 5. 00 l de gas a una presión de 1. 00 atm y una temperatura de 20. 0°c. a. Si el pistón tiene un área de sección transversal de 0. 010 0 m2 y masa despreciable, ¿a qué altura subirá cuando la temperatura se eleve a 250°c? B. ¿cuál es la presión del gas a 250°c?

En resumen

Podemos observar adjunto una imagen representativa. Inicialmente sabemos que la masa molar es igual en el estado inicial y en el estado final, por tanto se cumple que : P₁·V₁ / T₁ = P₂·V₂ / T₂Tenemos todas las variables iniciales, pero debemos buscar las variables finales.

Mejor respuesta

Cami221113
8

Respuesta

Podemos observar adjunto una imagen representativa.

Inicialmente sabemos que la masa molar es igual en el estado inicial y en el estado final, por tanto se cumple que : P₁·V₁ / T₁ = P₂·V₂ / T₂Tenemos todas las variables iniciales, pero debemos buscar las variables finales.

Tenemos las siguientes condiciones : P₂ = P₁ + k·h / AV₂ = V₁ + A·hProcedemos a introducir las condiciones y datos, tenemos : (101350Pa)·(0.

005m³) / (293 K) = (P₁ + k·h / A)·(V₁ + A·h) / 523 K Simplificamos y tenemos : 904.

54 = (P₁ + k·h / A)·(V₁ + A·h)Ahora volvemos a sustituir las variables conocidas.

904. 54 = (101350Pa + 2x10³·h / 0.

01m²)·(0.

005m³ + 0.

01·h)Despejando h quedá que : h = 0.

169 m → Altura que sube el embolo y resorte Ahora teniendo la condición de presión del estado final podemos decir que : P₂ = 101350 Pa + 0.

169m·2x10³N / m / 0.

01m²) P₂ = 135150 Pa ≈ 1.

33 atm → Presión finalNota : debemos tener homogeneidad de unidades, por ello se transforma la presión y el volumen a sistema internacional.

Imagen adjunta 1