Una muestra de un gas ideal pasa por el proceso que se muestra en la figura. De A a B, el proceso es adiabático; de B a C, es isobárico con 100 kJ de energía que entran al sistema por calor. De C a D, el proceso es isotérmico; de D a A, es isobárico con 150 kJ de energía que salen del sistema por calor. Determine la diferencia de energía interna ΔU_(B,A).
Respuestas a la pregunta
Para el sistema de GAS IDEAL se tiene que la diferencia de energía interna en el estado BC es de ΔUba = 42.9 kJ
Explicación paso a paso:
Segun el diagrama (Ver Imagen) podemos calcular el trabajo en el tramo BC
Wbc = -Pb (Vc -Vb)
Wbc = - 3 atm* (101.325Kpa/1atm) ( 0.4 m³ - 0.09 m³)
Wbc = -94.2 kJ
Por primera ley de la termodinámica:
Q + W = ΔU
ΔUbc = 100 kJ - 94.2 kJ
ΔUbc = 5.8 kJ
Cuando T es constante
Ed - Ec = Δcd = 0
Calculamos el trabajo en DA
Wda = - 1atm * (101.325Kpa/1atm) ( 0.2 m³ - 1.2 m³)
Wda = 101.325 kJ
ΔUda = - 150 kJ + 101.325kJ
ΔUda = -48.7 kJ
Ahora con tonas las diferencia tenemos que:
ΔUba = - (ΔUbc + ΔUcd + ΔUda)
ΔUba = - (5.8kJ + 0kJ - 48.7kJ)
ΔUba = 42.9 kJ
Respuesta:
Para el sistema de GAS IDEAL se tiene que la diferencia de energía interna en el estado BC es de ΔUba = 42.9 kJ
Explicación paso a paso:
Segun el diagrama (Ver Imagen) podemos calcular el trabajo en el tramo BC
Wbc = -Pb (Vc -Vb)
Wbc = - 3 atm* (101.325Kpa/1atm) ( 0.4 m³ - 0.09 m³)
Wbc = -94.2 kJ
Por primera ley de la termodinámica:
Q + W = ΔU
ΔUbc = 100 kJ - 94.2 kJ
ΔUbc = 5.8 kJ
Cuando T es constante
Ed - Ec = Δcd = 0
Calculamos el trabajo en DA
Wda = - 1atm * (101.325Kpa/1atm) ( 0.2 m³ - 1.2 m³)
Wda = 101.325 kJ
ΔUda = - 150 kJ + 101.325kJ
ΔUda = -48.7 kJ
Ahora con tonas las diferencia tenemos que:
ΔUba = - (ΔUbc + ΔUcd + ΔUda)
ΔUba = - (5.8kJ + 0kJ - 48.7kJ)
ΔUba = 42.9 kJ