Biofísica 3 Termodinámica (20) 37. Primer principio

Un recipiente rígido y adiabático de volumen 2 m³ está dividido por una pared interna en dos partes iguales. Un gas ideal monoatómico ocupa la mitad del mismo. La presión del gas es 100 kPa y su temperatura, 300 K. La otra mitad del recipiente se encuentra evacuada. Se quita la pared que separa ambas mitades dejando que el gas se expanda libremente,

 

a) calcule el trabajo realizado por el gas y la variación de su energía interna.

 

ΔU = Q – L (Primer principio)

 

donde

ΔU = variación de energía interna
Q = calor (adiabático) = 0
L = trabajo (la presión exterior es constante) = 0 

 

Reemplazando

ΔU = 0 – 0 = 0

 

 

b) ¿cuál es la temperatura final del gas?

 

ΔU = 0 à T = constante = 300 ºK 

 

 

c) ¿cuáles de las respuestas anteriores no cambian si el gas no es ideal?

 

El primer principio de la termodinámica vale para cualquier tipo de gas

Las respuesta del item a son validas

 

Energía interna solo función de la temperatura vale únicamente para los gases ideales. 

Las respuestas del ítem b son falsos