Biofísica 3 Termodinámica (20) 33. Primer principio

En la figura se muestra el gráfico P = P(V) para un gas que evoluciona reversiblemente. Calcule para el ciclo completo:

 

 

a) el trabajo realizado por el gas

El trabajo realizado por el gas es igual a área encerrado en el grafico P vs V

 

L = base * altura / 2 = (5 lt – 3 lt) (6 kPa – 2 kPa) /2 = 4 J

 

 

b) el calor intercambiado

ΔU = Q – L (Primer principio)

 

donde

ΔU = variación de la energía interna (ciclo) = 0

Q = calor absorbido

L = trabajo = 4 J

 

Reemplazando y despejando Q

Q = 0 + 4 J = 4 J

 

 

c) la variación de energía interna.

 

ΔU = variación de la energía interna (ciclo) = 0

 

 

d) Para cada una de las evoluciones del ciclo, indique cuáles de las magnitudes: calor, trabajo y variación de energía interna, pueden calcularse sin ninguna suposición adicional y cuáles requerirían suposiciones adicionales respecto a las características del gas que evoluciona.

 

Sin suposiciones

Trabajo (L) = LAB; LBC y LCA

 

Con suposiciones

Para calcular Calor (Q) y Energía interna (ΔU) de cada evolución se requiere la cantidad de moles y calor especifico del gas ó bien el tipo de gas (monoatómico o diatónico)