Biofísica 53. Adicionales 2020 8. Primer Principio

8.  Un gas ideal monoatómico evoluciona en forma cíclica, como indica la figura. Denominamos con ΔU la variación de energía interna, Q al calor y L al trabajo.

 

	L (J)	Q (J)	ΔU (J)
AB			1.200
BC			4.800
CD		-3.600
DA		-4.000
Ciclo

 

 

a) Transcriba en una hoja aparte y calcule los valores correspondientes al ciclo

 

Energía interna (ΔU)

 

ΔU ciclo = 0

 

Trabajo (L)

 

L ciclo = área = (60 m³ – 20 m³) (80 Pa – 40 Pa) = 1.600 J --------- entrega trabajo

 

Calor (Q)

 

Q ciclo = ΔU ciclo + L ciclo = 1.600 J -------- absorbe calor

 

 

b) Complete la tabla, justificando sus respuestas

 

Proceso AB

 

ΔUAB = 1.200 J

 

LAB = volumen constante = 0

 

QAB = ΔUAB + LAB = 1.200 J -------- absorbe calor

 

Proceso BC

 

ΔUBC = 4.800 J

 

LBC = presión constante = 80 Pa (60 m³ – 20 m³) = 3.200 J ---------- entrega trabajo

 

QBC = ΔUAB + LAB = 4.800 J + 3.200 J = 8.000 J -------- absorbe calor

 

Proceso CD

 

QCD = - 3.600 J ----------- cede calor

 

LCD = volumen constante = 0

 

ΔUCD = QCD – LCD = - 3.600 J

 

Proceso DA

 

QDA = - 4.000 J ---------- cede calor

 

LDA = presión constante = 40 Pa (20 m³ – 60 m³) = - 1.600  J ---------- recibe trabajo

 

ΔUBC = QDA – LDA = - 4.000 J – ( - 1.600 J) =  - 2.400 J

 

	L (J)	Q (J)	ΔU (J)
AB	0	1.200	1.200
BC	3.200	8.000	4.800
CD	0	-3.600	-3.600
DA	-1.600	-4.000	-2.400
Ciclo	1.600	1.600	0