Un recipiente rígido y adiabático tiene un tabique que separa su volumen interior en dos mitades. En una hay un gas ideal en equilibrio y en la otra se hizo vacío. Si se quita el tabique y se separa hasta que se alcanza un nuevo equilibrio ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta?
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La temperatura final del gas es igual a la inicial, el proceso es
irreversible y la entropía del gas aumenta.
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□ La temperatura final del gas es igual a la inicial,
el proceso es reversible y la entropía del gas no cambia.
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□ La temperatura final del gas es menor a la inicial,
el proceso es reversible y la entropía del gas no cambia.
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□ La temperatura final del gas es menor a la inicial,
el proceso es irreversible y la entropía del gas disminuye.
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□ La temperatura final del gas es menor a la inicial,
el proceso es irreversible y la entropía del gas aumenta.
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□ La temperatura final del gas es mayor a la inicial,
el proceso es irreversible y la entropía del gas aumenta.
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∆U = Q – L
(Primer principio de la termodinámica)
Donde
∆U =
variación de la energía interna = n cv ∆T
n = número
de moles
cv = calor
especifico a volumen constante
∆T = variación
de la temperatura
Q = calor = 0
(recipiente adiabático)
L = trabajo =
0 (recipiente rígido)
Reemplazando
y despejando ∆T
∆T = (Q – L)
/ ( n cv) = 0 à T inicial = T final
Proceso
Irreversible
Entropía
∆Su = ∆Ss +
∆Sm
Donde
∆Su =
variación de la entropía del universo > 0 (proceso irreversible)
∆Ss = variación
de la entropía del sistema
∆Sm = variación
de la entropía del medio = Q / T
Q = calor = 0
(recipiente adiabático = no intercambia calor con el medio)
T =
temperatura del medio
Reemplazando
y despejando ∆Ss
∆Ss = ∆Su -
∆Sm = ∆Su > 0 à S aumenta
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