Question

Un recipiente rígido aislado contiene al inicio 1.5 lbm de helio a 80 °F y 50 psi. Como resultado de la transferencia de calor hacia los alrededores, la temperatura y la presión dentro del recipiente descienden a 70°F y 40Psi. Determine el trabajo realizado en durante el proceso.

Answer 1

El trabajo realizado durante el proceso isocórico de enfriamiento es nulo.

¿Cómo determinar el trabajo realizado por el gas?

Si el recipiente es rígido y está aislado, y se asume que no hay egreso de gas del mismo, la transformación que sufre el helio es una isocora, o sea, una transformación a volumen constante. El trabajo realizado por cualquier proceso termodinámico responde a la siguiente ecuación:

$W=\int\limits^{}_{} {P} \, dV$

Donde P es la presión y dV es el diferencial de volumen. Como el volumen permanece constante, el trabajo realizado por el gas es:

$W=P\Delta V\\\\\Delta V=0= > W=0$

Es decir, el gas no realiza trabajo, toda la energía térmica ganada o perdida por el gas es energía interna.

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