Tengo algunos problemas que no puedo resolver, y bueno quisiera que me ayudaras.
1.- ¿Cuál es la energía cinética media en Joule de las moléculas de un gas a 47 grados Centígrados ??
2.-Hallar la variación expresada en porcentaje de la energía cinética trasnacional media de una molécula de un gas ideal monoatómico cuando pasa de la temperatura de 27 grados centígrados a 87 grados centígrados?
3.- ¿Qué calidad de calor en KJ se le debe entregar a un recipiente rígido que contiene 240 gramos de nitrógeno a temperatura ambiental 25 grados centígrados para aumentar su temperatura hasta 300 grados centígrados? ( respuesta aprox )
4.- Respecto al calor específico molar de los gases ideales señale la veracidad o falsedad de las siguientes proposiciones
I. en los gases ideales el calor específico molar a volumen constante es mayor que la presión constante
II. el calor específico molar es un producto de la masa de la muestra por el calor especifico
III. Las unidades de calor especifico molar es cal (grados centígrados) a la menos 1.
La energía cinética media es \( E=\dfrac12 m v^2 \)
donde v es la velocidad media de las moléculas que surge de la aplicación e la teoría cinética de los gases ideales como
\( v^2 = \dfrac{3 k_B T}{m} \)
reemplazando una en la otra
\( E=\dfrac32 k_B T \)
\( E=1.5\cdot 1,380649 × 10^{-23}\cdot(273.15+47)=6.63 × 10^{-21}J \)
B) el porcentaje es
\( P=100\dfrac{E_f-E_i}{E_i}=\dfrac{\frac32 k_B T_f-\frac32 k_B T_i}{\dfrac32 k_B T_i}=100\dfrac{T_f-T_i}{T_f}=100\dfrac{273+87-(273+20)}{273+20}=21.97% \)
C) como el nitrógeno está confinado su volumen es constante luego el calor necesario para aumentar su temperatura es
cómo es diatómico \( C_v=5/2 R \)
\( Q=mC_v\Delta T=0.24kg \dfrac52 8.31 J/\cancel{kg}mol \,K(273+300-(25+273))K=\cancel{1371.5}J \) erroneo
d) I
verdadero \( C_V=\dfrac52 R > C_p\dfrac32 R \) falso \( C_V=\dfrac52 R > C_p\dfrac72 R \)
II falso , el calor específico molar es un producto de la masa molecular de la muestra por el calor especifico
III falso es cal (grados Kelvin por Mol) a la menos 1
