a Un mol de GI se expande P

a) Un mol de GI se expande (P 1 V 1 T 1) (P 2 V 2 T 2 =T 1) en una etapa frente a una P opositora constante e igual a P 2. i) Hallar una expresión para W en términos de T 1 , P 2. b) Si se lleva a cabo la misma expansión pero en 2 etapas: (P 1 V 1 T 1) (P´V´ T´=T 1) (P 2 V 2 T 2=T 1) i) Hallar una expresión para W en términos de T 1 , P 2 y P´. ¿Para qué valor de P´ es máximo el W de expansión que se puede obtener en estas dos etapas? ii) Hallar Wmáx

TERMODINÁMICA UNIDAD 4: TRANSFORMACIONES CUASIESTÁTICAS EN GASES IDEALES

Indice temático • • • Transformación isócora. Transformación isobárica. Transformación isotérmica. Transformación adiabática. Transformación politrópica. Aclaración: los recuadros en color amarillo contienen preguntas, planteos, experiencias que se recomiendan contestar y/o hacer para un mayor entendimiento del tema.

Por ser Gas Ideal Primer Principio Sistemas Cerrados Trabajo de Expansión para una Transformación Cuasiestática

Transformación Isocora (V=cte, superficie rígida) Representar el proceso en los diagramas P-v y T-v

Transformación Isobárica (P=cte, sup. perfectamente elástica) Representar el proceso en los diagramas P-v y T-v

Transformación Isotérmica (T=cte, sup. permeable al calor) ΔT=0, Representar el proceso en los diagramas P-v y T-v T 1=T 2

Transformación adiabática (Q=0, superficie aislante) divide por cv GI

Trabajo adiabático (Sist. Cerrados) Otra forma: P

Sus equivalentes P P 1 T 2 P 2 T 1 v 2 v

Transformación politrópica En procesos reales de expansión y compresión de fluidos de sistemas cerrados, la P y V se relacionan: GI +

P n=± , v=cte n=0, P=cte n=1, T=cte 1<n<k n=k, Q=0 v

Ejemplo : Considerar 1 kmol de aire que evoluciona cuasiestáticamente, según una transformación isotérmica, a continuación el aire se enfría a V=cte y por último alcanza las condiciones iniciales a través de una evolución adiabática. Analizar los signos de Qneto y Wneto

Ejemplo : Un cilindro pistón sin rozamiento contiene 3 moles de helio gaseoso a P= 1 atm y está introducido en un baño grande T 400 K = cte. Calcular: Q, W, ∆U y ∆h si a) La presión aumenta cuasiestáticamente hasta 5 atm. b) Si se alcanza el mismo estado final con una Pext = 5 atm = cte