Problema 4. Sea la ecuación de Van der Waals:
(
P+a n2
V2
)
(
V−nb
)
=nRT … … … … Ecua 1
Donde:
𝑃 : presión absoluta, atm
𝑉𝑚 : volumen molar, L/mol
𝑎 : contanste positiva, atm. (L/mol)2
𝑏 : contanste positiva, L/mol
𝑇 : temperatura absoluta, K
𝑅 : constante de los gases, 0.0821 atm. L/ (mol. K) = 8.31 J/mol*K
n: moles de un gas
Suponga que tiene 3 mol de un gas de Van der Waals a 30 °C, el cual se expande isotérmica y
reversiblemente desde 15 a 60 L. Calcule el trabajo realizado por el gas, si
𝑎 = 5.49 atm. (L/mol)2 y 𝑏 = 0.064 L/mol.
Solución:
T=30 ° C +273.15
T=303.15 ° K
(
P+a n2
V2
)
(
V−nb
)
=nRT … … … … Ecua 1
Despejamos presión (P)
P=nRT
(
V−nb
)
−a n2
V2
W=∫
v1
v2
P dv
W=∫
v1
v2
(
n RT
v−n b −a n2
v2
)
. d v =n RT . ln
(
v−n b
)
|
v2
v1−a
n2
(
V−1
−1
)
|
v2
v1
