Biofísica 3 Termodinámica (20) 22. Primer principio

Determine si los siguientes procesos se pueden efectuar tanto en forma reversible como irreversible. En caso afirmativo explique cómo sería el proceso ideal reversible.

 

a) Una expansión adiabática de un gas.

Expansión adiabática = sin intercambio de calor

El proceso puede ser reversible ó irreversible.

Proceso reversible

Se coloca un gas en un recipiente adiabático con pistón móvil, con un determinado peso fácil de remover lentamente (p.e granos de arena) sobre el pistón y se van quitando granos, permitiendo que el pistón se mueva hacia arriba (expandir el gas) o agregando granos para que el pistón baje (comprimir hasta la situación inicial).

 

b) Una compresión isobárica de un gas.

Compresión isobárica = presión constante

El proceso puede ser reversible ó irreversible.

Proceso reversible

Se coloca el gas un recipiente cerrado por un pistón móvil con un peso fijo sobre el pistón y se lo enfría lentamente, al disipar la energía en forma de calor, el gas se comprime (su volumen disminuye)

 

c) Un globo que se desinfla en contacto con el aire atmosférico.

El proceso es irreversible.

Si el globo tiene un orificio, el aire del globo tiende a salir. Este aire se mezcla con el de la atmósfera y resulta imposible devolverlo al globo

 

d) La mezcla, en un recipiente adiabático, de dos masas de agua a distinta temperatura.

El proceso es irreversible.

La mezcla de dos masas de agua a distinta temperatura en un recipiente adiabático es un proceso que termina con una sola masa de agua a la temperatura de equilibrio.

 

e) La condensación del vapor de agua que sale del pico de una pava con agua hirviendo, al entrar en contacto con el aire ambiente

El proceso es irreversible.

El vapor de agua sale al ambiente, se mezcla con las partículas del aire exterior y se condensa porque la temperatura del ambiente es menor que la del vapor (100 ºC)