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Calor y Termodinámica Primera Ley
#1
Hola profe, en el problema 3 (adicional) quiero calcular el trabajo de la isoterma. Como no tengo la temperatura uso la fórmula para los gases ideales y la despejo, pero...si estoy en lo cierto: qué valor de presión uso? En el gráfico está marcado 1 KPa, pero cómo sé mirando ese gráfico si la presión cambia? Lo mismo me pasa en el ejercicio 5 cuando tengo que calcular el Delta U...no sé  que valor único de presión usar en la fórmula de los gases ideales.
Roxana
Responder
#2
Hola Roxana,

Sobre el ejercicio 3:
En un gas ideal, la presión siempre cambia en una isoterma, porque al mantenerse la temperatura constante y cambiar el volumen, la presión tiene que cambiar:

p.V = n.R.T ----> si el miembro derecho no cambia, el izquierdo tampoco, y entonces si aumenta V, tiene que disminuir p, y viceversa.

Eso se ve en el gráfico ya que la curva es decreciente. Si usás el valor de 1 kPa para la presión, entonces, de acuerdo al gráfico, el valor de volumen que le corresponde, es de 5 lt. Pero si usaras un valor de volumen menor, la presión da mayor.

Podés relacionar los estados A y B de la isoterma:
pA . VA = n . R . T
pB . VB = n. R . T ----> ya que T es la misma en ambos.
Igualando, queda que pA . VA = pB . VB, y ahí sale la presión en A.

Otra cosa: en realidad, no hace falta calcular el valor de la temperatura. Para una isoterma, el trabajo es:
L = n.R.T . ln(Vfinal/Vinicial) . Pero se puede reemplazar (n.R.T) por (pinicial.Vinicial), o bien, por (pfinal.Vfinal), y entonces, te ahorrás de calcular T.

Con respecto al ejercicio 5: no podés calcular un valor único de presión... la transformación AB, por ejemplo, tiene presión variable. Fijáte en las COORDENADAS del gráfico:
-- Para el estado A, las coordenadas son VA = 50 lt y pA = 180 kPa
-- Para el estado B, las coordenadas son VB = 50 lt y pB = 120 kPa (ya que VA = VB)
Durante la transformación AB, la presión va disminuyendo gradualmente desde pA = 180 kPA hasta pB = 120 kPa.

Si quisieras hallar la temperatura en A (por ejemplo), tendrías que usar pA y VA. Idem si quisieras calcular TB.

(Pero de todos modos, en este problema tampoco hace falta calcular ninguna temperatura; directamente podés usar la expresión de DeltaU en función de las presiones y volúmenes que vimos en clase.)

No sé si esto te aclara en algo tus dudas; avisáme si no.

Saludos,
Miriam
Responder
#3
(08-06-2019, 11:56 PM)miriamlaura escribió: Hola Roxana,

Sobre el ejercicio 3:
En un gas ideal, la presión siempre cambia en una isoterma, porque al mantenerse la temperatura constante y cambiar el volumen, la presión tiene que cambiar:

p.V = n.R.T   ----> si el miembro derecho no cambia, el izquierdo tampoco, y entonces si aumenta V, tiene que disminuir p, y viceversa.

Eso se ve en el gráfico ya que la curva es decreciente. Si usás el valor de 1 kPa para la presión, entonces, de acuerdo al gráfico, el valor de volumen que le corresponde, es de 5 lt.  Pero si usaras un valor de volumen menor, la presión da mayor.

Podés relacionar los estados A y B de la isoterma:
pA . VA = n . R . T
pB . VB = n. R . T   ----> ya que T es la misma en ambos.
Igualando, queda que pA . VA = pB . VB, y ahí sale la presión en A.

Otra cosa: en realidad, no hace falta calcular el valor de la temperatura. Para una isoterma, el trabajo es:
L = n.R.T . ln(Vfinal/Vinicial) . Pero se puede reemplazar (n.R.T) por (pinicial.Vinicial), o bien, por (pfinal.Vfinal), y entonces, te ahorrás de calcular T.

Con respecto al ejercicio 5: no podés calcular un valor único de presión... la transformación AB, por ejemplo, tiene presión variable. Fijáte en las COORDENADAS del gráfico:
-- Para el estado A, las coordenadas son VA = 50 lt y pA = 180 kPa
-- Para el estado B, las coordenadas son VB = 50 lt y pB = 120 kPa  (ya que VA = VB)
Durante la transformación AB, la presión va disminuyendo gradualmente desde pA = 180 kPA hasta pB = 120 kPa.

Si quisieras hallar la temperatura en A (por ejemplo), tendrías que usar pA y VA. Idem si quisieras calcular TB.

(Pero de todos modos, en este problema tampoco hace falta calcular ninguna temperatura; directamente podés usar la expresión de DeltaU en función de las presiones y volúmenes que vimos en clase.)

No sé si esto te aclara en algo tus dudas; avisáme si no.

Saludos,
Miriam

Clarísimo profe, ahora sí están saliendo. Cualquier cosa vuelvo a preguntar. Muchas gracias!!
Roxana
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