Página 100 - Solución de Problemas de Termodinámicas

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Problema l.
Un gas idt!al es sujeto al ciclo mostrado en el plano Sr. Responder a las preguntas
siguientes. justificando en cada caso su respuesta.
(i) ¿En qué estado el sistema alcanza:
a) la mínima presión, b) el má.ximo volumen, e) la mínima energía interna, d) la máxima
entropía"
(ii) ¿En qué proceso:
e) los alrededores realizan trabajo sobre el sistema. f) la energía interna permanece
constante, g) no hay inter3Cción mecánica del sistema con Jos alrededores, h) el sistema
realiza trabajo sobre los al rededores.j) la entropía permanece constante?
(jii) ¿En qué procesos la energía interna del sistema aumenta?
T p
~----------------~s ~--------------~v
Solució,,:
El diagrama sr muestra directamente como es la entropía y la temperatura en cada estado,
y el signo del cambio en estas variables. Así mismo, en el plano sr el área bajo la curva
representa al calor absorbido ó cedido por el sistema dependiendo de si la entropía
aumenta o disminuye. Sabiendo que oculTe con la temperatura en cada proceso, el signo 6
valor numérico del cambio en la energía interna se obtiene de la relación
Ó.U,_ , = mC,.ó.T,_ I . Para construir el diagrama VP correspondiente al ciclo mostrado en el
plano, analicemos las características de cada uno de los procesos:
(1-+-2): En este proceso. directamente del diagrama sr se infiere que: Ó.U'_l < O, porque
ó T,_l < O. además Q'_l < O porque ó..S~_.l < O.
Como ";-'_1 := O. este proceso ocurre a presión constante. La curva correspondiente en el
plano VP es una recta paralela al eje de volumen y como la temperatura disminuye, el
volumen disminuye también. En consecuencia W;_l < O.
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