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ejercicios resueltos de termodinámica

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Ejercicios de termodinámica

La energía interna de un gas perfecto monoatómico viene expresada por la ecuación:
    \(\displaystyle U = \frac{3}{2}RT\)
Un mol de dicho gas sufre una expansión brusca frente a una presión exterior de una atmósfera, en condiciones adiabáticas. Si el cambio de volumen es de 100 litros, determinar la variación de temperatura en el proceso.

- Respuesta al ejercicio 38


El primer principio de la termodinámica expresa que la variación de energía interna de un sistema es igual a la suma de las variaciones de energía calórica y de energía mecánica, es decir:
    dU = δQ + δW
Y para un proceso adiabático tenemos \( \delta Q= 0\), con lo cual:

    \( \displaystyle \begin{array}{l} dU = \delta W \left\{ \begin{array}{ll} dU = \frac{3}{2}\times RdT \\ \\ \delta W = - P_{ex}dV \end{array}\right\}\frac{3}{2}R \triangle T = \\  \\ = - P_{ex}\triangle V = - 1\; atm \times 100\; l. \end{array}\)

Y despejando el incremento de temperatura:

    \( \displaystyle \triangle T = - \frac{2P_{ex}\triangle V}{3R} = - \frac{2\times 1\; atm \times 100\; l.}{3R} \)

Siendo R = 0,0836 Atm × litro/mol × ºK
EJERCICIOS RESUELTOS DE TERMODINÁMICA FÍSICA PARA CIENCIAS E INGENIERÍA
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tema escrito por: José Antonio Hervás