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Hola, quería pedir ayuda con una cuestión de termodinámica del tema de entropía:
Dos moles de un gas ideal perfecto monoatómico se encuentran a la temperatura
T0 = 685 K en un recipiente cilíndrico de paredes adiabáticas, cerrado por un émbolo (también
adiabático y de grosor despreciable) de superficie 1000 cm2 y masa 1033 kg que se puede
desplazar sin rozamiento y que está sometido en todo momento a la presión atmosférica (1 atm).
En el interior del cilindro hay un serpentín, S, y dos topes a 25 cm de distancia de la base del
cilindro (figura adjunta).
a) Calcula el nuevo estado de equilibrio (P1, V1, T1) si por el serpentín se hace circular un
líquido refrigerante que extrae 12970 J de energía en modo calor del gas. Determina la variación
de energía interna del gas y el trabajo puesto en juego. Interpreta los signos obtenidos.
b) Calcula el nuevo estado de equilibrio (P2, V2, T2) si por el serpentín se hace circular un
líquido refrigerante que extrae 16600 J de energía en modo calor del gas (partiendo del estado
inicial Po, Vo, To). Determina la variación de energía interna del gas y el trabajo puesto en juego.
Interpreta los signos obtenidos.
En las condiciones finales del apartado a) (variables P1, V1, T1) y con el serpentín desconectado, se sustituye la pared
adiabática P1 por una diaterma y se pone en contacto el sistema con un foco térmico de temperatura 250 K. Calcula:
c) El trabajo puesto en juego hasta alcanzar el nuevo estado de equilibrio. Interpreta el signo obtenido.
d) Representa en unos diagramas (P,V), (P,T) y (V,T) el proceso seguido por el gas. Justifica la respuesta.
e) La variación de energía interna del gas y el calor intercambiado por el foco térmico con el sistema. Interpreta los
signos obtenidos.
f) La variación de entropía del universo. Interpreta el signo obtenido.
No consigo sacar el primer apartado, aunque considerando la presión inicial como Pi=Patm+ (mg/S), he podido sacar el volumen inicial y no se como aplicar el primer princiipio de la termodinámica para lo demás...
Gracias de antemano.
Dos moles de un gas ideal perfecto monoatómico se encuentran a la temperatura
T0 = 685 K en un recipiente cilíndrico de paredes adiabáticas, cerrado por un émbolo (también
adiabático y de grosor despreciable) de superficie 1000 cm2 y masa 1033 kg que se puede
desplazar sin rozamiento y que está sometido en todo momento a la presión atmosférica (1 atm).
En el interior del cilindro hay un serpentín, S, y dos topes a 25 cm de distancia de la base del
cilindro (figura adjunta).
a) Calcula el nuevo estado de equilibrio (P1, V1, T1) si por el serpentín se hace circular un
líquido refrigerante que extrae 12970 J de energía en modo calor del gas. Determina la variación
de energía interna del gas y el trabajo puesto en juego. Interpreta los signos obtenidos.
b) Calcula el nuevo estado de equilibrio (P2, V2, T2) si por el serpentín se hace circular un
líquido refrigerante que extrae 16600 J de energía en modo calor del gas (partiendo del estado
inicial Po, Vo, To). Determina la variación de energía interna del gas y el trabajo puesto en juego.
Interpreta los signos obtenidos.
En las condiciones finales del apartado a) (variables P1, V1, T1) y con el serpentín desconectado, se sustituye la pared
adiabática P1 por una diaterma y se pone en contacto el sistema con un foco térmico de temperatura 250 K. Calcula:
c) El trabajo puesto en juego hasta alcanzar el nuevo estado de equilibrio. Interpreta el signo obtenido.
d) Representa en unos diagramas (P,V), (P,T) y (V,T) el proceso seguido por el gas. Justifica la respuesta.
e) La variación de energía interna del gas y el calor intercambiado por el foco térmico con el sistema. Interpreta los
signos obtenidos.
f) La variación de entropía del universo. Interpreta el signo obtenido.
No consigo sacar el primer apartado, aunque considerando la presión inicial como Pi=Patm+ (mg/S), he podido sacar el volumen inicial y no se como aplicar el primer princiipio de la termodinámica para lo demás...
Gracias de antemano.
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