Problema 2.
Un gas ideal efectúa los cambios que se describen a continuación: en forma adiabática pasa
del estado 1 al 2, disminuyendo su energía interna en 200 kJ; pasa del estado 2 al 3, en
forma isotérmica cediendo 50
kJ
de calor. Llenar los espacios vacíos en la tabla.
Solució,,:
Paso 1.
El sistema pasa del estado 1 al 2 en forma adiabática, disminuyendo su energía interna en
200 kJ, lo cual significa que:
a)
Q,~,
= O
>
b)
t; U,~,
= - 200 kJ
De la ecuación de la 1
a
Ley de la Termodinámica
!:lU
1-->2
=
QI ....2-
W;....
2'
se tiene que:
e)
w,~,
=
-t;U, ~,
= -(-200 kJ) = 200 kJ
Paso 2.
Durante el proceso isotérmico (2---+3) el sistema cede 50 k1 de calor, esto es que:
a)
t;U'~J
=
O
>
b)
Q'~J
= -
50 kJ
De la ecuación de la
la
Ley
!:lU
2 .... 3
=
Q 2....3
-
W
2 .... l
=
O resulta que:
e)
W'~J
=
Q'~J
= - 50 kJ
Paso 3.
El valor total del cambio en la energía interna, así como del trabajo y de calor total
intercambiado entre
el
sistema y los alrededores se obtiene sumando los correspondientes
valores parciales en cada uno de los procesos, esto es:
a)
t;U'~J =t;U,~, +t;U'~J
=(-200+0) kJ =- 200 kJ
b)
Q'~J
=
Q,~, +Q'~J
= (O-50) kJ = - 50 kJ
e)
w,~J =w,4, +W'~J =(200-50)
kJ=150kJ
,--
t;lJ/
kJ
Q/
kJ
rJ-
1"-
200
{~':
0"/
c1-
2a
O
P;~:c'
5O.(,
3
W / kJ
le 200
2c_ 50
-3
3,,- 200
lb
.
501':
3e
; ..,.. .
~"
150
I
I
I
27
1...,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35 37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,...312