Biofísica 2P Jul 22 T2 - 6. Termodinámica

Un mol de un gas ideal evoluciona reversiblemente entre los estados A y B como indica el diagrama. Indicar la afirmación correcta para la trasformación entre los estados A y B

 

 

P V = n R T  Ecuación de estado de los gases ideales

 

Donde

P = presión

V = volumen

n = número de moles = 1

R = constante de los gases ideales = 0,0 82 L.atm / mol.K

T = temperatura

 

Despegando T

T = P V / ( n R)

 

Estado A

TA = 4 atm 20 L / ( 1 mol . 0,082 L.atm / mol .K) = 975,61 K

 

Estado B

TB = 1 atm 80 L / ( 1 mol . 0,082 L.atm / mol .K) = 975,61 K

 

Energía interna 

ΔU = n cv (TB - TA )

 

Donde

ΔU = variación de energía interna

cv = calor especifico a volumen constante

 

Reemplazando

ΔU =  1 cv ( 975,61 K - 975,61 K = 0  energía interna no varia

 

Trabajo 

W = Area de la curva P-V

 

Donde

W = trabajo

Area de la curva P-V = (VB - VA) PA / 2

 

Reemplazando

W=  ( 80 L - 20 L) 4 atm / 2 = 12 L.atm > 0 à el gas realiza trabajo

 

Calor 

ΔU = Q - W  Primer principio de la termodinámica

 

Donde

Q = calor

 

Reemplazando y despejando Q

Q  = ΔU  + W = 0 + 12 L.atm  = 12 L.atm > 0 à el gas absorbe calor

 

 

 Se hace trabajo sobre el gas, cede calor y su energía interna disminuye

Falso

ΔU =  0  energía interna no varia

 

 El gas realiza trabajo, absorbe calor y su energía interna aumenta

Falso

ΔU =  0  energía interna no varia

 

 El gas realiza trabajo, cede calor y su energía interna aumenta

Falso

ΔU =  0  energía interna no varia

 

 Se hace trabajo sobre el gas, cede calor y la energía interna es la misma en los estados A y B

Falso

W > 0  realiza trabajo

 

█ El gas realiza trabajo, absorbe calor y la energía interna es la misma en los estados A y B

Verdadero

W > 0  realiza trabajo

Q > 0  absorbe calor

ΔU =  0  energía interna no varia

 

 Se hace trabajo sobre el gas, absorbe calor y la energía interna disminuye

Falso

ΔU =  0  energía interna no varia