Biofísica UBA XXI Examen jun 20 5. Termodinámica

5. Un mol de gas ideal evoluciona de un estado A , con un volumen de 10 litros y una presión de 3 atm , a un estado B , con la misma presión y un volumen de 8 litros . Indique la opción correcta respecto de la variación de energía interna y el trabajo realizado en el proceso AB

 a) ΔUAB > 0  y WAB > 0

 b) ΔUAB > 0 y WAB < 0

 c) ΔUAB < 0 y WAB > 0

 d) ΔUAB = 0 y WAB = 0

█ e) ΔUAB < 0 y WAB < 0

Energía Interna

ΔUAB = n cv (TB – TA)

Donde

ΔUAB = variación de energía interna de A a B

n = número de moles

cv = calor especifico del gas

TB = temperatura estado B

TA = temperatura estado A

P V = n R T (Ecuación de Estado de los gases ideales)

Donde

P = presión

V = volumen

n = número de moles

R = constante de estado

T = temperatura

Reemplazando y despejando T

T = P V / (n R)

Estado A -------------- TA = PA VA / n R = 3 atm 10 L / n R = 30 Latm / n R

Estado B -------------- TB = PB VB / n R = 3 atm 8 L / n R = 24 Latm / n R

TB < TA ------------------- (TB – TA) < 0 ------------------- ΔUAB < 0

Trabajo

WAB = P (VB – VA)

Donde

WAB = trabajo de A a B

Reemplazando

WAB = 3 atm (8 L – 10 L) = - 6 Latm < 0 ----------------- WAB < 0