Question

Un gas ideal se somete a tres procesos de la siguiente manera: en el proceso 1-2
es isotérmico donde la presión cambia de 4atm a 1atm y su volumen de 2L a 6L, luego en
el proceso 2-3 es isobárico con una presión de 1atm, su volumen de 6L a 2L y por último el
proceso 3-1 conocido como isocórico y con un volumen de 2L regresando nuevamente al
punto inicial. Determine: (a) el trabajo total realizado por el gas durante todo el proceso, (b)
la energía total del proceso, (c) represente en una gráfica de presión versus volumen el
proceso.

Answer 1

Respuesta.

1) En primer lugar se tiene un proceso isotérmico con los siguientes datos:

P1 = 4 atm = 400 kPa

P2 = 1 atm = 100 kPa

V1 = 2 L = 0.002 m³

V2 = 6 L = 0.006 m³

La ecuación es:

T = E = (P2 - P1)/(V2 - V1)

T = E = (100 - 400)/(0.006 - 0.002)

T = E = -75000 kJ

2) El siguiente proceso es isobárico con los siguientes datos:

P = 1 atm = 100 kPa

V2 = 2 L = 0.002 m³

V1 = 6 L = 0.006 m³

La ecuación es:

T = E = P*(V2 - V1)

T = E = 100*(0.006 - 0.002)

T = E = 0.4 kJ

3) En el último proceso que es isocórico finalmente se tiene que siempre:

T = E = 0 J

Por lo tanto se tiene que:

a) El trabajo total es:

Tt = -75000 kJ + 0.4 kJ

Tt = -74999.6 kJ

b) La energía total del proceso es igual al trabajo total realizado.