Un proceso termodinámico en el que un gas experimenta una compresión o una expansión muy rápida y la cantidad de calor absorbido o cedido es despreciable se denomina
Respuestas
Respuesta:
Leyes de termodinámica
Explicación:
Transformación isócora
En una transformación isócora el volumen permanece constante.
Imaginemos una cierta cantidad de gas ideal encerrado en un recipiente de paredes fijas, al que se le suministra calor por lo que el gas aumenta de temperatura y de presión.
Transformación isócora de un gas ideal al que se le suministra calor. Representación en un diagrama p-V: la presión y la temperatura aumentan.
El trabajo realizado por el gas es nulo, ya que no hay variación de volumen.
Aplicando el Primer Principio, se deduce que todo el calor intercambiado se invierte en variar la energía interna
Recordando la expresión para la variación de energía interna de un gas ideal
Es decir, por tratarse de calor absorbido (Q>0) el gas aumenta de temperatura. En la transformación inversa el gas se enfría cediendo calor al exterior y diminuyendo su presión.
Transformación isobara
En una transformación isobara la presión del sistema no varía.
Supongamos que un gas ideal absorbe calor y, como consecuencia, se expande desde un estado inicial A a uno final B, controlando la presión para que esté en equilibrio con el exterior y permanezca constante.
Expansión de un gas ideal a presión constante. Representación en un diagrama p-V: el volumen y la temperatura aumentan.
En este caso parte del calor absorbido se transforma en trabajo realizado por el gas y el resto se invierte en aumentar la energía interna.
Calculamos el trabajo a partir de la definición integrando a lo largo de la transformación, teniendo en cuenta que la presión no varía
La variación de energía interna se calcula usando la expresión general para un gas ideal
Para expresar la relación entre el calor y la variación de temperatura usaremos ahora la capacidad calorífica a presión constante Cp
Además, se debe cumplir el Primer Principio, es decir
Recordando que por ser un gas ideal pV=nRT, el segundo miembro de la ecuación se puede escribir:
Esta ecuación nos permite obtener una relación entre las capacidades caloríficas de un gas a volumen y a presión constante, conocida como Ley de Mayer:
El proceso termodinámico en el que un gas experimenta una compresión o una expansión muy rápida y la cantidad de calor absorbido o cedido es despreciable se considera adiabático.
En un proceso adiabático la transferencia de calor es cero, es decir:
Q = 0
Por tanto, si el gas es comprimido entonces todo el trabajo realizado por el medio se transforma en energía interna. Esto se evidencia en la primera ley de la termodinámica:
Q - W = ΔU ; Q = 0
- W = ΔU
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