Biofísica Final Feb 20 T3 - 2 Termodinámica

2. Un gas realiza la siguiente evolución cíclica ABA:

I) pasa del estado A al estado B por medio de un proceso adiabático e irreversible,

II) regresa desde el estado B al estado A por un camino reversible en línea recta indicado en el diagrama p-V de la figura, cediendo 45 J de calor al entorno en esta etapa.

Entonces, durante el proceso irreversible AB, el gas:

 Recibe 115 J de trabajo                                Entrega 115 J de trabajo

 Recibe 70 J de trabajo                                  █ Entrega 70 J de trabajo

 Recibe 160 J de trabajo                                 Entrega 160 J de trabajo

ΔUABA  = ΔUAB(I) +  ΔUBA(II)

donde

ΔUABA  = variación de la energía interna en el ciclo = 0

ΔUAB(I) = variación de la energía interna de A B por I = QAB(I) – LAB(I)

QAB(I) = calor intercambiado I = 0 (adiabática)

LAB(I) = trabajo en I

ΔUBA(II) = variación de la energía interna de B a A por II = QBA(II) – LBA(II)

QBA(II) = calor cedido en II = - 45 J

LBA(II) == trabajo en II = área de la recta P-V 

área de la recta P-V = 70 kPa * (2 L – 1 L) + (160 kPa – 70 kPa) * (2 L – 1 L) /2 = 115 J (negativo -------- el gas se comprime)

Reemplazando en ΔUABA 

0 = - 45 J – ( - 115 J) + 0 - LBA(II)

LBA(II) = + 115 J - 45 J = 70 J ---------- entrega trabajo