Ejercicio Termodinamica

[JulianG02]

Buenos dias/tardes/noches. Queria saber si alguno puede darme una mano con la parte a) de este ejercicio de Termodinámica (1er principio) el cual me pide calcular el calor intercambiado por el gas, en el proceso a,b,c, analizando el grafico y con los datos del enunciado. Mi problema en particular con este ejercicio es que no logro identificar que tipo de proceso se lleva acabo, ya que proceso a presion y volumen constante no son, y adiabatico y a temperatura constante, creo que tampoco, por lo que se me estaria dificultando para encontrar la ecuación optima. Puedo calcular el trabajo como el area debajo de la curva, pero el problema me está pidiendo Q (calor) por lo que no se si este dato me serviría de mucho.
adjunto imagen. Saludos y gracias!

Enunciado:

Una tercera parte de un mol de gas He se toma a lo largo de la trayectoria a→b→c representada por la línea continua en la figura. Suponga que el gas se puede tratar como ideal. a) ¿Cuánto calor intercambia gas? b) Si, en vez de ello, el gas pasa del estado a al estado c a lo largo de la línea horizontal punteada en la figura, ¿cuánto calor intercambia el gas en este caso? c) ¿Cómo se compara Q en el inciso b) con Q del inciso a)? Explique su respuesta.

Dibujo:

[JCB]

Hola a tod@s.

Efectivamente, ya que dispones del diagrama $p-V$, yo también empezaría por calcular los trabajos, a partir de las áreas de debajo de las curvas (en este caso rectas).

$W_{ab}=-1.000\ J$ (según el criterio IUPAC, una expansión realiza un trabajo negativo, porque el sistema trabaja contra el entorno), $W_{bc}=-1.000\ J$, $W_{ac}=-800\ J$.

Si tienes que obtener el calor intercambiado, no te queda más remedio que calcular, previamente, la variación de energía interna del sistema, que para un gas ideal (en este caso monoatómico), solo es función de su temperatura. Ten en cuenta que $C_v=\dfrac{3}{2}R$.

$\Delta U_{ab}=nC_v\Delta T_{ab}=3.300\ J$, $\Delta U_{bc}=-2.100\ J$, $\Delta U_{ac}=1.200\ J$.

Como la energía interna es una función de estado, puedes comprobar que $\Delta U_{ab}+\Delta U_{bc}=1.200\ J$, es igual a $\Delta U_{ac}=1.200\ J$.

Finalmente, $Q_{ab}=\Delta U_{ab}-W_{ab}=4.300\ J$, $Q_{bc}=-1.100\ J$, $Q_{ac}=2.000\ J$.

Otra cosa, $Q_{ab}+Q_{bc}=3.200\ J$, es diferente a $Q_{ac}=2.000\ J$, porque el calor (igual que el trabajo) no es una función de estado.

Si te queda alguna duda, ya volverás a preguntar.

Saludos cordiales,
JCB.

[JulianG02]

Que grande, Muy amable!!! Muchisimas gracias, mas claro imposible!! Saludos