Question

An ideal gas undergoing expansion in vaccum shows
1) deltaE= 0
2) W=0
3 q=0
Why? Give explaination.

Answer 1

Dear Student,

$$\begin{gathered} \mathrm{For}\mathrm{free}\mathrm{expansion}\mathrm{of}\mathrm{ideal}\mathrm{gas}=\mathrm{external}\mathrm{pressure}=0 \\ W=-\mathrm{P}∆\mathrm{V}=0 \\ \mathrm{Isothermal}\mathrm{means} \\ ∆\mathrm{T}=0\mathrm{and}∆\mathrm{E}=0 \\ ∆\mathrm{H}=∆\mathrm{E}+\mathrm{P}∆\mathrm{V} \\ \mathrm{Since}\mathrm{its}\mathrm{a}\mathrm{free}\mathrm{expansion},\mathrm{P}∆\mathrm{V}=0 \\ ∆\mathrm{H}=0 \\ \mathrm{Otherwise} \\ \mathrm{P}∆\mathrm{V}=\mathrm{R}∆\left(\mathrm{Tn}\right) \\ =\mathrm{R}(∆\mathrm{T})(∆\mathrm{n}) \\ =0 \\ \mathrm{So}∆\mathrm{H}=0 \end{gathered}$$