Si un sistema a la presión de 1,0 atm y 298 K, realiza un trabajo de 325 J, ¿cuál habrá sido la variación de volumen del sistema?

Cálculo de la variación de volumen para un sistema a presión constante

1. Definición del problema:

Se desea calcular la variación de volumen (ΔV) de un sistema que realiza un trabajo (W) de 325 J a una presión constante (P) de 1,0 atm y una temperatura (T) de 298 K.

2. Planteamiento del problema:

Para calcular la variación de volumen, se utiliza la siguiente ecuación:

W = -PΔV

Donde:

• W es el trabajo realizado por el sistema (en J)
• P es la presión constante (en atm)
• ΔV es la variación de volumen (en L)

3. Resolución del problema:

Sustituimos los valores conocidos en la ecuación:

325 J = -1,0 atm * ΔV

ΔV = -325 J / -1,0 atm

ΔV = 325 L atm / atm

ΔV = 325 L

4. Conclusión:

La variación de volumen del sistema es de 325 L.

5. Observaciones:

• En este problema, se ha supuesto que la presión es constante. En la realidad, la presión puede variar durante el proceso, pero la aproximación utilizada es válida para un cambio de volumen pequeño.
• El signo negativo indica que el volumen del sistema aumenta.

6. Aplicaciones:

El cálculo de la variación de volumen es útil para determinar el cambio de volumen de un sistema en procesos como la expansión o la compresión de gases.