1r ciclo Intercambio de energía (pistón)

[skinner]

Buenas. Tengo una gran duda.

Imagínense el típico sistema PVT del pistón y el émbolo:


Si mi sistema es el GAS encerrado, tenemos el siguiente criterio de signos:

dW>0 ======> Energía transferida al gas al sistema.
dW<0 ======> Energía cedida por el gas al sistema

Si se transfiere energía al gas EMPUJANDO EL ÉMBOLO HACIA DENTTRO, se entiende que la temperatura del gas aumenta así como la energía cinética de sus moléculas. Entonces el volumen que encierra el gas DISMINUYE. Por tanto, según este criterio de signos:

dW>0 ======> dV<0

Pero si se transfiere energía al gas CALENTANDO EL RECIPIENTE QUE CONTIENE AL GAS, la energía cinética de sus moléculas aumentan pero esta vez volumen que encierra el gas TAMBIÉN AUMENTA. Así:

dW>0 ======> dV>0


Y acabo de llegar a una contradicción....

A ver quién me soluciona esta duda, y agradecería que la respuesta esté basada en mi criterio de signos, no en el suyo.

Muchas gracias por vuestra atención

Un saludo !

[H2SO4]

Re: Intercambio de energía (pistón)

...Si mi sistema es el GAS encerrado, tenemos el siguiente criterio de signos:

dW>0 ======> Energía transferida al gas al sistema.
dW<0 ======> Energía cedida por el gas al sistema

¿Qué significa "al gas al sistema"?

Y si el gas ES el sistema, ¿qué significa "cedida por el gas al sistema?

Si se transfiere energía al gas EMPUJANDO EL ÉMBOLO HACIA DENTTRO, se entiende que la temperatura del gas aumenta así como la energía cinética de sus moléculas. Entonces el volumen que encierra el gas DISMINUYE. Por tanto, según este criterio de signos:

dW>0 ======> dV<0

Es correcto. Para disminuír el volumen (contracción) el trabajo ha de ser hecho sobre el sistema. Como dV es negativo, el signo - en la expresión

$\delta W = -p\cdot dV$

hace positivo el signo del trabajo.

Pero si se transfiere energía al gas CALENTANDO EL RECIPIENTE QUE CONTIENE AL GAS, la energía cinética de sus moléculas aumentan pero esta vez volumen que encierra el gas TAMBIÉN AUMENTA. Así:

dW>0 ======> dV>0


Y acabo de llegar a una contradicción....

No hay contradicción. El sistema realiza trabajo sobre el entorno (negativo, por tanto), gastando PARTE de su energía interna (que aumenta por el calor absorbido).

En otras palabras, si comunicaras calor al gas impidiendo su expansión, su temperatura subiría más que cuando le permites expandirse.

Saludos

[skinner]

Re: Intercambio de energía (pistón)

Quería decir "transferida por el gas al entorno" y "cedida por el gas al entorno".

Lo demás me quedó bastante claro, agradezco tu ayuda infinitamente.

Un abrazo y un saludo

[skynet]

Re: Intercambio de energía (pistón)

en el primer experimento has aumentado la presión del gas (compresion adiabática), mientras que en el segundo experimento la presion se mantiene constante (expansion isobara) por eso al final los volumenes son diferentes, pero también las presiones y si las temperaturas finales son iguales se cumplirá $P_1V_1=P_2V_2$