Una cantidad de aire que ocupa 0.142 3 a 103 Pa de presión manométrica se dilata isotérmicamente hasta una presión manométrica cero y luego se enfría a presión constante hasta que alcanza su volumen inicial. Calcule el trabajo efectuado sobre el gas.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
El procedimiento es el siguiente:
Explicación:
Primero que nada, tenemos P1 = 103kPa y P2 = 0 kPa.
¿Que pasa?
Esta es la presión manométrica, si procedemos a realizar el ejercicio usando estas mismas presiones nos dará un error de división por 0 (una indeterminación) al querer encontrar el segundo volumen
¿Que hacemos entonces?
Calculamos las presiones absolutas al sumarle 101kPa a cada una (que corresponde a la presión atmosférica de nuestro planeta) y ya teniendo esa base de cálculo procederemos a realizar el ejercicio.
Luego de eso usamos la fórmula:
W = P1V1 * ln(p1/p2)
Y ahí tenemos el primer proceso, el trabajo es positivo al ser una expansión
Para el Proceso 2 tenemos que analizar el Ejercicio:
1- La Presión es constante así que utilizamos la Presión 2 (la última) la cual será así durante todo el proceso
2- Alcanza su volumen inicial, eso quiere decir que nuestro volumen 1 será nuestro volumen final.
Lo despejamos de P1v1 = P2V2
Y finalmente para el Trabajo 2 el cual será negativo porque se contrae usamos:
W = -p2*(v2-v2)
Y hacemos la sumatoria de los Trabajos:
W total = W1 + (-W2)
Y voilá