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Buenas, llevo un par de días dándole vueltas a dos pruebas expuestas en clase y tengo un par de dudillas acerca de ellas.
La primera está relacionada con el trabajo en una compresión irreversible: Sea un pistón con un émbolo móvil en un baño dentro del cual hay contenido un gas ideal de estado en equilibrio. Se aumenta ahora la presión sobre el émbolo desde hasta y se deja comprimir hasta que alcanza otro estado de equilibrio . Como el proceso no es cuasiestático, no es posible usar la ecuación de estado para calcular el trabajo mediante ; no obstante, el proceso empieza y acaba en equilibrio termodinámico, lo cual implica el equilibrio mecánico del émbolo en ambos estados; así, haciendo el balance energético del émbolo, ; finalmente (ese menos añadido en viene dado por critero, W>0 si lo hace el sistema, Q>0 si lo absorbe el sistema).
¿Es correcto dicho razonamiento? Particularmente tengo dudas sobre el paso de aplicar el teorema de la fuerza viva: ¿También funcionaria si considerásemos la variación de la energía potencial gravitatoria? ¿O directamente podemos decir que el émbolo no tiene masa, anulando la energia potencial, y considerar todo como una presión externa?
La segunda tiene que ver con el ciclo de Stirling: Dicho ciclo consiste en dos transformaciones isotermas y dos transformaciones isócoras. Según la teoría dada, la absorción de calor del foco caliente se da en la expansión isoterma, mientras que la liberación de calor al foco frío se da en la compresión; no obstante, también hay movimientos de energía en forma de calor en las transformaciones isócoras. ¿Cómo es que no se tienen en cuenta estos calores a la hora de considerar el calor del foco frío y el del foco caliente? ¿Debo interpretar que esos calores son variaciones de la energía interna del sistema, de manera que se quedan "dentro", mientras que los de las isotermas, por ser isotermas (y un gas ideal) no varían dicha energía y por lo tanto lo liberan?
Muchas gracias por vuestra ayuda.
La primera está relacionada con el trabajo en una compresión irreversible: Sea un pistón con un émbolo móvil en un baño dentro del cual hay contenido un gas ideal de estado en equilibrio. Se aumenta ahora la presión sobre el émbolo desde hasta y se deja comprimir hasta que alcanza otro estado de equilibrio . Como el proceso no es cuasiestático, no es posible usar la ecuación de estado para calcular el trabajo mediante ; no obstante, el proceso empieza y acaba en equilibrio termodinámico, lo cual implica el equilibrio mecánico del émbolo en ambos estados; así, haciendo el balance energético del émbolo, ; finalmente (ese menos añadido en viene dado por critero, W>0 si lo hace el sistema, Q>0 si lo absorbe el sistema).
¿Es correcto dicho razonamiento? Particularmente tengo dudas sobre el paso de aplicar el teorema de la fuerza viva: ¿También funcionaria si considerásemos la variación de la energía potencial gravitatoria? ¿O directamente podemos decir que el émbolo no tiene masa, anulando la energia potencial, y considerar todo como una presión externa?
La segunda tiene que ver con el ciclo de Stirling: Dicho ciclo consiste en dos transformaciones isotermas y dos transformaciones isócoras. Según la teoría dada, la absorción de calor del foco caliente se da en la expansión isoterma, mientras que la liberación de calor al foco frío se da en la compresión; no obstante, también hay movimientos de energía en forma de calor en las transformaciones isócoras. ¿Cómo es que no se tienen en cuenta estos calores a la hora de considerar el calor del foco frío y el del foco caliente? ¿Debo interpretar que esos calores son variaciones de la energía interna del sistema, de manera que se quedan "dentro", mientras que los de las isotermas, por ser isotermas (y un gas ideal) no varían dicha energía y por lo tanto lo liberan?
Muchas gracias por vuestra ayuda.