Biofísica 2 P Jul 25 TA1 - 5. Termodinámica

Un sistema formado por 0,1 moles de gas ideal monoatómico sigue la evolución ABC, que muestra la figura.

 

 

 a.     Calcule el trabajo realizado por el gas en la evolución ABC

 

LABC = LAB + LBC

 

Donde

LABC = trabajo en la evolución ABC

LAB = trabajo en la evolución AB = LAB = área P-V (verde)

LBC = trabajo en la evolución BC = 0 (volumen constante)

 

 

Area verde = 600 kPa (0,9 L – 0.3 L) + (600 kPa – 1000 kPa) (0,9 L - 0.3 L) / 2 = 240 J

 

LABC = 240 J + 0 = 240 J

  

 

b.     Calcule la variación de energía interna en la evolución ABC

 

 

∆UABC = n cv (TC – TA)

 

Donde

∆UABC = variación de la energía interna

n = número de moles = 0,1 moles

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

R = constante de gases ideales

TC = temperatura estado C = PC VC / (n R) (Ecuación de Estado de los gases ideales)

PC = presión estado C = 1000 kPA

VC = volumen estado A = 0,9 L

TA = temperatura estado A = PA VA / (n R) (Ecuación de Estado de los gases ideales)

PA = presión estado A = PC 

VA = volumen estado A = 0,3 L

 

Reemplazando

∆UABC = n 3/2 R (PC VC / (n R) – PA VA / (n R)) = 3/2 PC (VC – VA)

∆UABC = 3/2 1000 kPA (0,9 L – 0,3 L) = 600 J

 

 

1 kPa 1 L = 1 kPa (1000) 1 dm³ (1 m³ / 1000 dm³) = 1 Pa m³ = 1 N / m² m³ = J