Question

En un cilindro de 5 cm de radio está un pistón a 20 cm de la base. Contiene un gas a 20°C y 1 atmósfera. Se realiza un proceso isobárico y la temperatura aumenta a 70°C. ¿Cuál es volumen final del cilindro expresado en cm³?

Answer 1

Respuesta:

Explicación:

La presión manométrica sobre el gas es de :  P = 38992.96 Pa

   

  La presión absoluta (Pabs) es la presión real, total. Se calcula como la presión  ejercida por el peso del pistón más la ejercida por la atmósfera.  La presión manométrica P(man) es la presión absoluta(Pabs) menos la  presión atmosférica (Patm); por tanto, es la presión debida solo al peso del  pistón.

m = 20 Kg

d = 8 cm = 0.08 m    r = 0.04 m

P man=?

     P =  F/A

      P = m*g/π*r²

      P = 20Kg *9.8 m/seg2 /π* ( 0.04m)²

      P = 38992.96 Pa

Answer 2

Respuesta:

[tex]5,497.8 cm^{2}[/tex]

Explicación:

Proceso isobárico: cuando la presión de un gas permanece constante

Leyes de los gases. Se utilizará la ley de Charles:

Charles descubrió en 1787 que el volumen del gas es directamente proporcional a su temperatura a presión constante: V = k · T (k es una constante).

Por lo tanto: [tex]V_{1}[/tex] / [tex]T_{1}[/tex] = [tex]V_{2}[/tex] / [tex]T_{2}[/tex]

Lo cual tiene como consecuencia que:

Si la temperatura aumenta el volumen aumenta

Si la temperatura disminuye el volumen disminuye

[tex]V_{1}[/tex] / [tex]T_{1}[/tex] = [tex]V_{2}[/tex] / [tex]T_{2}[/tex]

Paso 1: encuentra los datos

[tex]V_{1} = ?\\T_{1} = 20\\V_{2} = ?\\T_{2} = 70[/tex]

[tex]radio (r) = 5cm \\altura (h) = 20 cm[/tex]

Volumen de un cilindro

[tex]\pi r^{2} h\\V= \pi 5^{2} 20[/tex]

[tex]V_{1} = 1570.8cm^{3}[/tex]

Paso 2: sustituye en la fórmula de Charles

[tex]V_{1}[/tex] / [tex]T_{1}[/tex] = [tex]V_{2}[/tex] / [tex]T_{2}[/tex]

[tex]\frac{1570.8}{20} = \frac{V_{2} }{70} \\V_{2} = (78.54)(70)\\V_{2} = 5497.8cm^{3}[/tex]