Biofísica Final Feb 20 T4 – 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 90 J de calor al entorno en esta etapa.

Entonces, durante el proceso irreversible AB, el gas:

 Recibe 320 J de trabajo                                Entrega 320 J de trabajo

 Recibe 230 J de trabajo                                 Entrega 230 J de trabajo

 Recibe 140 J de trabajo                                 █ Entrega 140 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 = - 90 J

LBA(II) == trabajo en II = área de la recta P-V = 70 kPa * (4 L – 2 L) + (160 kPa – 70 kPa) * (4 L – 2 L) /2 = 230 J (negativo -------- se comprime)

Reemplazando

0 = - 90 J – ( - 230 J) + 0 - LAB(I)

LAB(I) = + 230 J - 90 J = 140 J ---------- entrega trabajo