3. La presión en un gas ideal se disminuye lentamente a la mitad, mientras se mantiene en un contenedor con paredes rígidas. En el proceso salen del gas, 365 kJ de calor. a) ¿Cuánto trabajo se realizó durante este proceso? b) ¿Cuál fue el cambio en la energía interna del gas durante este proceso?
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El gas ideal que se encuentra en el contenedor rígido no genera trabajo, y tiene un cambio de energía interna de -365 kJ.
Explicación:
1- El trabajo viene definido como la presión por el diferencial de volumen:
- W = P·ΔV
Pero el contenedor es rígido, no hay diferencial de volumen, por tanto tenemos que:
W = P·(0 V)
W = 0 kJ
No hay trabajo, este es nulo.
2- Ahora, aplicamos primera Ley de la termodinámica, tenemos que:
- Q - W = ΔU
Sabemos que salen 365 kJ de calor, entonces:
-365 kJ - 0 kJ = ΔU
ΔU = -365 kJ
Por tanto, tenemos que el cambio de energía interna fue de -365 kJ.
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