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Examen de Fundamentos de Física I: Calor y primera ley de la Termodinámica 0001

Un mol de un gas ideal diatómico (CV = 5R/2) se mantiene a temperatura ambiente (20 ºC) y a una presión de 5 atm. El gas se expansiona adiabática y cuasiestáticamente hasta que alcanza una presión de 1 atm. Entonces se calienta a presión constante hasta que su temperatura es de nuevo 20 ºC y durante este calentamiento el gas se expansiona. Una vez que ha alcanzado la temperatura ambiente se calienta a volumen constante hasta que su presión es de 5 atm. Finalmente se comprime a presión constante hasta volver a su estado inicial. a) Dibuja un diagrama PV que represente el proceso cíclico sufrido por el gas. b) Calcula el calor absorbido o cedido por el gas en cada una de las etapas del ciclo. c) Calcula el calor total intercambiado y el trabajo realizado en el ciclo completo. (Datos: R = 8,314\ \frac{J}{K\cdot mol} ; 1\ L\cdot atm = 101,3\ J)

SOLUCIÓN

a)
b) \bf Q_a = 0
\bf Q_b = 3,13 kJ
\bf Q_c = 24,36 kJ
\bf Q_d = - 34,09 kJ

\bf Q_T = - 6,6\ kJ


c)

\bf W_T = 6,6\ kJ

 

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