6. La figura muestra como varía la presión de un gas ideal en función del volumen durante una evolución de dos etapas. Se puede afirmar, para la evolución completa, que:
Energía interna
ΔU
= n cv ΔT
Donde
ΔU
= variación de energía interna
n
= número de moles
cv
= calor especifico a volumen constante
ΔT
= variación de la temperatura
P
V = n R T (Ecuación de estado de los Gases ideales)
Donde
P
= Presión
V
= Volumen
n
= número de moles
R
= constante de los gases ideales
T
= Temperatura
Despejando
T
T
= P V / (n R)
En
A ------------ TA = PA VA / (n R) = 3 atm 7,5 L/(n R) = 22,5 L.atm /(n R)
En
B ------------ TB = PB VB / (n R) = 3 atm 30 L/(n R) = 90 L.atm /(n R)
En
C ------------ TC = PC VC / (n R) = 1 atm 30 L/(n R) = 30 L.atm /(n R)
---------------
TA < TC < TB
TA
< TC ------------- ΔUAC > 0
------------ aumenta
Trabajo
WAC
= WAB + WBC
Donde
WAC
= trabajo de A a C
WAB
= trabajo de A a B (P = constante) = PB (VB – VA) = 3 atm ( 30 L – 7,5 L) = 67,5
L.atm
WBC
= trabajo de B a C (V = constante) = 0
Reemplazando
WAC = 67,5 L.atm
> 0 ------------- entrega trabajo
WAC = 67,5 L.atm (1
m3/ 1.000 L) (101.300 Pa/atm) = 6.838
J --------- entrega trabajo
Calor
Q
= ΔU + W
Donde
Q
= calor
ΔU
= variación de la energía interna > 0
W
= trabajo > 0
---------- Q
> 0 ----------- absorbe calor
---------- Q
> W
El trabajo
entregado por el gas es igual al calor recibido
Falso
---------- Q
> W
El trabajo
recibido por el gas es igual al calor entregado
Falso
WAC = 67,5 L.atm
> 0 ------------- entrega trabajo
Su energía
interna disminuye
Falso
TA
< TC ------------- ΔUAC > 0
------------ aumenta
El gas entrega
un trabajo de 90 J
Falso
WAC = 67,5 L.atm (1
m3/ 1.000 L) (101.300 Pa/atm) = 6.838
J ------- entrega trabajo
El gas no
intercambia trabajo
Falso
WAC = 67,5 L.atm
> 0 ------------- entrega trabajo
█
La temperatura inicial es la más baja de todo el proceso
Verdadero
---------------
TA < TC < TB
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