Vamos quebrar como calcular o trabalho realizado por um gás ideal que se expande contra uma pressão externa constante.

Entendendo os conceitos

* gás ideal: Um gás ideal segue a lei ideal de gás (PV =NRT), onde:
* P =pressão
* V =volume
* n =número de moles
* R =constante de gás ideal
* T =temperatura
* Trabalho realizado por expansão: Quando um gás se expande contra uma pressão externa, funciona. O trabalho realizado é calculado como:
* W =-P_EXT * ΔV
* W =trabalho feito
* P_ext =pressão externa
* ΔV =alteração no volume

Aplicando os conceitos ao seu cenário

Você forneceu as seguintes informações:

* Pressão inicial (P1) =15 atm
* Volume inicial (v1) =10 L
* Temperatura constante (t) =isso é essencial para nossos cálculos

Você está perdendo informações cruciais:

* Pressão final (P2): Você precisa conhecer a pressão final para a qual o gás se expande. Isso determinará a mudança no volume (ΔV).
* pressão externa constante (p_ext): Você precisa conhecer a pressão constante contra a expansão do gás.

Veja como calcular o trabalho realizado depois de ter as informações ausentes:

1. Determine o volume final (v2):
* Se você conhece a pressão final (P2), pode usar a lei de gás ideal para encontrar o volume final (V2), pois a temperatura é constante:
* P1v1 =p2v2
* V2 =(P1 * v1) / p2

2. Calcule a mudança no volume (ΔV):
* ΔV =V2 - V1

3. Calcule o trabalho realizado (w):
* W =-P_EXT * ΔV

Exemplo:

Vamos supor que o gás se expanda para uma pressão final de 5 atm e a pressão externa contra a qual se expande é de 2 atm.

1. Encontre v2:
* V2 =(15 atm * 10 l) / 5 atm =30 l
2. Calcule ΔV:
* ΔV =30 L - 10 L =20 L
3. Calcule o trabalho:
* W =-2 atm * 20 L =-40 L · atm

Notas importantes:

* unidades : Certifique -se de usar unidades consistentes ao longo de seus cálculos.
* Convenção de assinatura: O trabalho realizado será negativo se o gás estiver se expandindo (funcionando no ambiente) e positivo se o gás estiver sendo comprimido (trabalho que está sendo realizado no gás).
* temperatura constante: O trabalho realizado aqui é para expansão isotérmica (temperatura constante). Se a temperatura mudasse durante a expansão, o cálculo seria mais complexo.

Deixe -me saber se você tiver a pressão final e a pressão externa constante, e eu posso ajudá -lo a calcular o trabalho realizado!