Biofísica 2 P Jul 24 TA – 7. Termodinámica

Un mol de un gas ideal monoatómico evoluciona según el diagrama que se muestra en la figura, donde el proceso AB es isotérmico.

El trabajo total realizado por el gas en un ciclo es:

 

□ 0 J	█ - 6,4 kJ	□ 12 kJ
□  6,4 kJ	□ 4 kJ	□ - 4 kJ

 

 

W = WAB + WBC + WCA

 

Donde

W = trabajo del ciclo

WAB = trabajo de A a B (isotérmico) = n R TA ln (VB / VA)

n = número de moles = 1

R = constante de los gases ideales

TA = TB = temperatura = PB VB / (n R)

PB = presión en B = 1 kPa

VB = volumen en B = 4 m³

VA = volumen en A = 1 m³

 

WBC = trabajo de B a C (isocórica) = 0

 

WCA = trabajo de C a A (isobático) = PA (VA – VC)

PA = presión en A = n R TA / VA

VC = volumen en C = 4 m³

 

Reemplazando

W = PB VB ln (VB / VA) + PB VB / VA (VA – VC) = 1 kPa 4 m³  (ln (4 m³/ 1 m³ ) + (1 m³ -  4 m³ ) / 1 m³  ) = - 6,45 kJ