Expansión isoterma cuasiestática

[polonio]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

El sistema internacional es para los ingenieros.

...y para fastidiar a los ingleses: ¡viva la decena de huevos! Mientras sean a pares...

[pod]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

En fin, para qué tanto sistema internacional y tanta leche si al final cada uno hace lo que le sale de las narices,...

El sistema internacional es para los ingenieros.

[polonio]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

Eso depende del R que estés usando... Si usas el R = 8.3145 KJ/Kmol.K debes usar n, si estás usando R = xxx Kj/Kg.K usas la masa... El segundo R depende de cada gas y en los libros que yo manejo al primer R le ponen R_techo... Pero, está bien, esto siempre se presta a confusiones, deberían estandarizar una notación en todos los libros...
Saludos,
Rolo

En fin, para qué tanto sistema internacional y tanta leche si al final cada uno hace lo que le sale de las narices,...

[polonio]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

A ver, tened cuidado, el trabajo que hace un sistema contra el ambiente es:

$$\dd W=-p_{ext}\dd V$$

(lo del signo depende del criterio que se siga para el trabajo: yo he tomado el egoísta: negativo si lo realiza el sistema y positivo si se realiza sobre el sistema).

Importante: la presión que aparece en la expresión del trabajo es la presión exterior (la del ambiente).

Sólo en procesos cuasiestáticos (sólo pasa por estados de equilibrio) la presión del sistema se iguala a la del exterior si las paredes del sistema son móviles (equilibrio mecánico) en cada estado. Entonces es en estos procesos en los que podemos sustituir la presión exterior por la presión del sistema (en el caso de gas ideal: nRT/V).

[Rolo]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

... Rolo recuerda que es "n" (número de moles) en vez de "m" ... el "m" se puede confundir con masa.

Eso depende del R que estés usando... Si usas el R = 8.3145 KJ/Kmol.K debes usar n, si estás usando R = xxx Kj/Kg.K usas la masa... El segundo R depende de cada gas y en los libros que yo manejo al primer R le ponen R_techo... Pero, está bien, esto siempre se presta a confusiones, deberían estandarizar una notación en todos los libros...
Saludos,
Rolo

[MOS]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

Gracias a los dos. Duda resuelta. Voy a plantear la siguiente, que tengo varias por aquí.

[[Beto]]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

PD: Estaba escribiendo y me han ganado de mano! Bueno, soy lento para esto...

... Rolo recuerda que es "n" (número de moles) en vez de "m" ... el "m" se puede confundir con masa.

[Rolo]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

Tengo por aquí apuntado que el Trabajo es $W = P * \Delta V$. Pero en este caso hay cambio, no sólo de presión, sino también de volumen. Entonces no estoy seguro si he de aplicar esta fórmula o debo plantearme otra distinta para calcular el W.

Lo que escribiste en azul me pareció que estaba bien...
Ojo! $W = P * \Delta V$ es sólo en un proceso a presión constante! Integras como dice N3OF3BO y te queda esta expresión para el trabajo...

Aquí tienes T= cte, es decir mRT = cte y entonces P(V) = (mRT)*(1/V), entonces para hallar el trabajo debes integrar P(V) y te queda (mRT) por el logaritmo de los volúmenes

Saludos,
Rolo

PD: Estaba escribiendo y me han ganado de mano! Bueno, soy lento para esto...

[[Beto]]

Re: Expansión isoterma cuasiestática

Hola, para calcular el trabajo recuerda que se define así:

$$\dd W=P\dd V$$

y además considerando que es un gas ideal

$$P=\frac{\eta RT}{V}$$

Luego a la ecuación (2) la reemplazas en (1) e integras desde el volumen inicial hasta el final.

Un saludo.

[MOS]

Hola a todos.

Estoy tratando de aclararme con las cosas más básicas de la Termodinámica. A ver si alguien me puede echar una mano. Por ejemplo, con respecto al siguiente enunciado:

Un gas inicialmente a 20ºC y 200KPa ocupa un volumen de 4 litros. Este gas sufre una expansión isoterma cuasiestática hasta que su presión se reduce a 100 KPa. Halla el trabajo realizado por el gas sobre el entorno y el calor suministrado por el entorno al gas durante la expansión.

Sabiendo que $\frac {P*V} T$ tiene que permanecer constante, es fácil ver que el nuevo volumen son 8 litros (ya que la temperatura, al ser expansión isoterma, permanece constante).

Si no me equivoco, una expansión isoterma cuasiestática es aquella en la que el entorno proporciona calor a un gas que, en lugar de variar de temperatura, mantiene la temperatura constante y varía, en cambio, su presión y su volumen.

Como en una expansión de este tipo, la energía interna del sistema formado por el gas y su entorno no varía, el calor suministrado por el entorno y el trabajo realizado por el gas tienen que ser iguales.

Tengo por aquí apuntado que el Trabajo es $W = P * \Delta V$. Pero en este caso hay cambio, no sólo de presión, sino también de volumen. Entonces no estoy seguro si he de aplicar esta fórmula o debo plantearme otra distinta para calcular el W.

Entonces, dos cuestiones:

1 - Confirmar que lo que he puesto en azul es correcto.
2 - Si lo que he puesto es cierto, ¿cómo calculo el trabajo?

Luego necesitaría entender también la expansión libre... pero bueno, si eso ya preguntaré después.

Un saludo y a ver si alguien saca 5 minutos para contestarme. Gracias.