Biofísica 2 P Jul 25 TA4 - 2. Termodinámica

Un mol de gas ideal monoatómico realiza el ciclo ABCA de la figura.

(R = 8,314 J/mol.K = 0,082 L.atm/mol.K; cp = 5R/2; cv = 3R/2)

 

 

a.     Calcular el trabajo total realizado por el gas en el ciclo.

  

WABCA = área de la gráfica = (3000 kPa – 1000 kPa) (4 litros – 1 litros) / 2 = 3000 J

 

 

b.     Calcular la variación de la energía interna del gas cuando el gas evoluciona desde el estado B al estado C

  

∆U = n cv (TC – TB)

 

Donde

∆U = variación de la energía interna

n = número de moles = 1 mol

cv = calor especifico a volumen constante = 3 R/2

TC = temperatura en C = PC VC / (n R)

PC = presión en C = 1000 kPa

VC = volumen en C = 4 litros

TB = temperatura en B = PB VB / (n R)

PB = presión en B = 3000 kPa

VB = volumen en B = 1 litros

Reemplazando 

∆U = n 3 R/2 (PC VC / (n R) – PB VB / (n R)) = 3/ 2 (PC VC – PB VB)

∆U = 3/ 2 (1000 kPa 4 litros - 3000 kPa 1 litros) = 1500 J