Question

Se tienen 90 litros de un gas a 300 ºK contenidos en un cilindro al que se suministra una cantidad de calor de 2500 julios y se mantiene a presión constante de 1 Atm. Si se produce un aumento de volumen de 15 litros calcule:
a.- El trabajo realizado por el gas sobre el pistón.
b.- El cambio de energía interna.

Answer 1

El trabajo realizado por el gas es de 1519,5J y el cambio en la energía interna es de 980,5J.

Explicación:

Si la presión del gas se mantiene constante, el proceso que sufre es una isobara, el trabajo en este tipo de proceso es:

$W=P.\Delta V$

Donde P es la presión y $\Delta V$ es el cambio de volumen, que en unidades MKS tienen valores de 101300Pa y 0,015 metros cúbicos por lo que:

a) El trabajo realizado es:

$W=101300Pa.0,015m^3=1519,5J$

b) Según el primer principio de la termodinámica, el calor invertido es igual a la suma entre el trabajo y el cambio en la energía interna:

$Q=W+\Delta U\\\\\Delta U=Q-W=2500J-1519,5J=980,5J$