Otras carreras Presión sobre un gas

[elmecama]

Hola.

Tengo una duda que me surgió mientras resolvía un ejercicio.

Tenemos un gas a una determinada presión que está en un dispositivo con émbolo, sobre el cual hay un resorte que inicialmente no hace fuerza sobre el émbolo. Este gas es calentado hasta duplicar su volumen. Mi pregunta es la siguiente: la presión final, ¿es igual a la fuerza ejercida por el resorte sobre la superficie del émbolo o a eso hay que sumarle alguna presión hecha por el gas que no se ve en la fuerza del resorte?

[Richard R Richard]

Re: Presión sobre un gas

No hay que sumarle nada, el gas se expande empujando el embolo, con una fuerza igual a presión por área, que sera igual a la constante del resorte por la longitud comprimida. El trabajo de expansión es igual a la variación de energía potencial del resorte , y esto es a la vez igual a la variación de energía interna menos el calor aportado.

[JCB]

Re: Presión sobre un gas

Hola a todos.

Después de la expansión, la fuerza en la cara exterior del émbolo es $F_e=p_{atm}S+k\Delta x$, y la fuerza en la cara interior $F_i=p_iS$. Como estas fuerzas están en equilibrio: $p_{atm}S+k\Delta x=p_iS, \thinspace p_i=\dfrac{p_{atm}S+k\Delta x}{S}=p_{atm}+\dfrac{k\Delta x}{S}$.

Y también, teniendo en cuenta que $V_1=S\Delta x, \thinspace p_i=p_{atm}+\dfrac{kV_1}{S^2}$.

Saludos cordiales,
JCB.

[elmecama]

Re: Presión sobre un gas

Muchas gracias a los dos, sus respuestas me sirvieron mucho.