Biofísica UBA XXI 1P Sep 23 T6 – 8 Termodinámica

Un pistón expande un gas ideal a una presión constante de 600 kPa. Durante la expansión, el volumen del gas aumenta de 2 litros a 6 litros, y su energía interna tiene una variación de 1600 Joule. Calcular la cantidad de calor intercambiado con el ambiente.

Datos: 1 atm = 760 mmHg = 1013000 b = 101300 Pa; 0,082 l.atm = 8,31 Joule = 2 cal.

 

∆U = Q – L (Primer principio)

 

Donde

∆U = variación de la energía interna = 1600 J

Q = calor intercambiado

L = trabajo (a presión constante) = P ∆V

P = presión = 600 k Pa = 600 x 10^3 Pa

∆V = variación de volumen = Vf  -  Vi

Vf = volumen final = 6 lt (1 dm³ / 1 lt) (1 m³ / 10^3 dm³) = 6 x 10^-3 m³

Vi = volumen inicial = 2 lt (1 dm³ / 1 lt) (1 m³ / 10^3 dm³) = 2 x 10^-3 m³

 

Reemplazando y despejando Q

Q = ∆U + P (Vf – Vi) = 1600 J + 600 x 10^3 Pa (6 x 10^-3 m³ – 2 x 10^-3 m³) = 4000 J