Considere el siguiente proceso de dos pasos. Se permite que fluya calor hacia fuera de un gas ideal a volumen constante, de manera que su presión disminuye de 2.2 a 1.4 atm. Luego, el gas se expande a presión constante, de un volumen de 5.9 a 9.3 L, donde la temperatura alcanza su valor original (véase la figura). Calcule a) el trabajo total que realiza el gas en el proceso, b) el cambio en la energía interna del gas en el proceso y c) el flujo de calor total hacia dentro o hacia fuera del gas.
Respuestas
El valor del trabajo total efectuado por el gas ideal es de Wt = Wb-c = 4.76 atm L
- No hay cambio de energía interna
El calor en el sistema es de Q = 4.76 atm L
¿Qué son los gases ideales?
Los gases ideales se define como un conjunto de partículas que no se atraen ni se repelen, y lugar donde ocurren múltiples choques elásticos.
En los gases ideales se cumple la relación proporcional entre la energía cinética y la temperatura.
Para determinar el trabajo de un gas usamos la siguiente ecuación:
W = P ΔV
De a - b no hay variación de volumen por ende
Wab = 0J
De b - c
Wbc = 1.4 atm (9.3L - 5.9L)
Wt = Wb-c = 4.76 atm L
Como la temperatura es constante ΔU = 0J
Ecuación de la primera ley de la termodinámica
Q - W = ΔU Como ΔU = 0
Q = W
Q = 4.76 atm L
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