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Problema
3.
Un gas ideal efectúa los cambios mostrados en el plano
VP.
Indicar la relación existente entre los parámetros q uc se dan a la derecha del diagrama
mediante los signos
( > •
=,
<).
(Justifique en cada caso su respuesta).
P
W , _
2
O
T 2
1j
'~
flU2 - 3
O
T,
14
Q~ 4
3
I
Q 3- 4
flU
3
_
4
V 3
V.
W
4
_
1
Q4 - 1
P4
II
V
Q3 - 4
O
T 4
T3
Solución:
El diagrama
VP
nos da la información explícita de como cambian las variables
termodinámicas
P
y
V
debido a cada proceso; la variación en la variable temperatura la
podemos también inferir directamente del diagrama trazando curvas de temperatura
constante (isotermas) pasando por los estados l
y
4 las cuales son paralelas a la curva de
temperatura constante que une a los estados 2
y
3, de forma tal que, como se muestra en el
diagrama inferior
(7;
=
T
3 )
>
T¡
>
T
4 •
p
2
K "" I
¡--J
4
T,
- T,
1-------------------'
V
También del diagrama
VP
se infiere directamente el signo o valor del trabajo,
W
ya que
este último se interpreta como el área bajo la curva que une cada pareja de estados
termodinámicos
y
está definido como
w,_!
=
r
PdV
; por lo que comparando el volumen
final con el inicial podemos saber el signo o
el
valor numérico de
W.
El signo o el valor numérico de la variación de la energía interna,
tlU
lo obtenemos, para
cada proceso, de la relación
fj.U
=
m C v tlT
,
esto es, directamente a través del signo de
flT
=
TI
-
T, .
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