Comprender los conceptos

* Vaporización: Este es el proceso de un líquido que cambia a un gas.

* Trabajo hecho: En la termodinámica, el trabajo realizado por un sistema es la energía transferida por el sistema debido a un cambio en el volumen. Para un gas ideal, esto se calcula como:

* W =-pΔV (donde p es presión y ΔV es el cambio en el volumen)

* Ley de gas ideal: PV =NRT (donde p es presión, v es volumen, n es moles, r es la constante de gas ideal y t es temperatura)

Cálculos

1. Determine el volumen inicial:

* Dado que el agua es un líquido, podemos ignorar su volumen inicial.

2. Determine el volumen final (volumen de vapor de agua):

* Use la ley de gas ideal para encontrar el volumen de 1 lunar de vapor de agua a una presión de 273 K y 1 atm.

* V =(nrt)/p =(1 mol * 0.0821 l · atm/mol · k * 273 k)/1 atm ≈ 22.4 l

3. Calcule el cambio de volumen:

* ΔV =volumen final - volumen inicial ≈ 22.4 l - 0 l =22.4 L

4. Calcule el trabajo realizado:

* W =-pΔV =-(1 atm) * (22.4 l) ≈ -22.4 l · atm

Conversión a Joules

* 1 L · ATM =101.325 J

* Por lo tanto, w ≈ -22.4 l · atm * 101.325 j/l · atm ≈ -2270 j

Nota importante: Este cálculo supone que el proceso de vaporización ocurre a presión constante (isobárica).

Conclusión

El trabajo realizado cuando 1 mol de agua se vaporiza contra la presión atmosférica a 273 K es aproximadamente -2270 J. El signo negativo indica que el trabajo es realizado * por * el sistema (el vapor de agua) en los alrededores (la atmósfera).