Problema de termodinámica

[Aretno]

Buenas de nuevo! Necesito ayuda con un problema, le estoy dando vueltas y no se como hacer para que me de el resultado que se supone.

"Un mol de un gas ideal monoatómico se encuentra en un cilindro de radio a y soporta un pistón de masa m, inicialmente a una temperatura T1. Posteriormente se le agrega al pistón, de una sola vez, una masa igual a 2m. Suponiendo que las paredes del cilindro como la del pistón son adiabáticas, determina la posición del equilibrio del pistón(es decir, la altura que ha descendido). Datos: a,m T1,R."

Empiezo calculando el trabajo que meda Peso*altura*Ln(V2/V1)

Aqui ya me pierdo porque no se si el peso que tengo que poner es mg o 3mg, y la altura no se si es el incremento que busco...

Eso lo igualo al menosincremento de energia interna (-nR(T2-T1)) y tambien pongo T2 en funcion de T1 a partir de la politrópica adiabática y una vez aquí ya no se como seguir para que me de que el incremento de altura vale -(2/5)(RT1/mg)...

Alguna pista de como seguir? Muchas gracias

[pod]

Re: Problema de termodinámica

Buenas de nuevo! Necesito ayuda con un problema, le estoy dando vueltas y no se como hacer para que me de el resultado que se supone.

"Un mol de un gas ideal monoatómico se encuentra en un cilindro de radio a y soporta un pistón de masa m, inicialmente a una temperatura T1. Posteriormente se le agrega al pistón, de una sola vez, una masa igual a 2m. Suponiendo que las paredes del cilindro como la del pistón son adiabáticas, determina la posición del equilibrio del pistón(es decir, la altura que ha descendido). Datos: a,m T1,R."

Empiezo calculando el trabajo que meda Peso*altura*Ln(V2/V1)

Aqui ya me pierdo porque no se si el peso que tengo que poner es mg o 3mg, y la altura no se si es el incremento que busco...

Eso lo igualo al menosincremento de energia interna (-nR(T2-T1)) y tambien pongo T2 en funcion de T1 a partir de la politrópica adiabática y una vez aquí ya no se como seguir para que me de que el incremento de altura vale -(2/5)(RT1/mg)...

Alguna pista de como seguir? Muchas gracias

Pues yo creo que es aún más fácil que todo eso. Las curvas adiabáticas del gas ideal son conocidas, si no recuerdo mal:

$p_1 V^\gamma_1 = p_2 V^\gamma_2 \ ,$

donde $\gamma$ será el correspondiente a un gas monoatómico, $p_i = m_i g/\pi a^2$ y $V_i = \pi a^2 h_i$. Para saber el volumen inicial, tendrás que utilizar la ecuación de estado. Ten en cuenta que si consideras que encima del pistón, además de la masa hay aire, tienes que sumar la presión atmosférica.

[balik]

Re: Problema de termodinámica

dejame decir algunas cosas , a ver si ayudan primero ,la masa que debes considerar es 2m , ya que el gas no habia sufrido ningun cambio de volumen , hasta que se coloca esa masa , segundo recuerda que al haber una compresion ,e l gas debe calentarse , y ademas el trabajo sera negativo e igual a 2mgh , donde h es la variacion en la altura que buscas .


creop que tienes que calcular primero el trabajo de esta manera
el trabajo es igual a la integral de Cvdt y suponiendo que Cv no va a variar con el cambio de presion .

despues igualas el trabajo obtenido por 2mgh y despejas h .

[balik]

Re: Problema de termodinámica

algo que queria añadir
en un proceso adiabatico , el trabajo es igual a menos el cambio en la energia interna, por eso podemos decir que el trabajo en este proceso no depende de la trayectoria en que se efectua sino de las coordenas iniciales y finales, y esto ews debido a que la energia interna es un diferencial exacto
y por ultimo recuerda que la energia interna en un gas ideal no depende del cambio de volumen solo depende de la temperatura, ( la llamada ley de Joule )

y en un gas ideal monoatomico Cv SERA IGUAL A 3/2R

[balik]

Re: Problema de termodinámica

algo que deseo rectificar es que el trabajo debe ser 3mgh , no 2mgh, ya que la fuerza de compresion sobre el gas es igual al peso total , no puedo comerme el peso del piston , perdon , errores de la vida.


lo demas esta bien.