Exercici 4 · Química Física I UB 2019

Exercici 4 (3 punts). Variació de volum de l'alumini sòlid

Es vol estudiar la variació de volum de l'alumini sòlid en funció de les condicions de pressió i temperatura. Una mostra de 135 g d'alumini que inicialment es troba a 25 °C i 1 bar ha de reduir el seu volum en un 0,1%. Calculeu:

Dades de l'alumini:

$\alpha = 2{,}3 \times 10^{-5}\text{ K}^{-1}$

$\kappa_T = 1{,}37 \times 10^{-6}\text{ bar}^{-1}$

$\bar{C}_p = 24{,}4\text{ J}\cdot\text{K}^{-1}\cdot\text{mol}^{-1}$

$M = 27\text{ g}\cdot\text{mol}^{-1}$

$\rho = 2698\text{ g}\cdot\text{dm}^{-3}$ (a 25 °C i 1 bar)

$1\text{ atm} = 1{,}01325\text{ bar}$

a.

La temperatura final assolida si el procés es realitza de manera isobàrica.

b.

La pressió final assolida si el procés es porta a terme isotèrmicament.

c.

Les variacions d'entalpia ($\Delta H$) i d'energia interna ($\Delta U$) en cadascun dels dos processos anteriors:

Procés isobàric:

Procés isotèrmic: