NO ME SALEN
   (APUNTES TEÓRICOS Y EJERCICIOS DE BIOFÍSICA DEL CBC)
   CALOR Y TERMODINÁMICA

 

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Adicional NMS 11* - Dos moles de un gas monoatómico ideal se expanden cinco veces su volumen inicial, en forma reversible, en una evolución isotérmica a 50ºC. Se pide hallar:
a) El trabajo desarrollado por el gas y la variación de energía interna.
b) La variación de entropía del sistema.
 

Bueno... que no cunda el pánico. Intentaremos resolverlo como si fuese un ejercicio difícil. Concentrémonos. Un poco más... así, así... ya casi... no te rías que es peor...

   

Acá tenemos el gráfico p-v que nos muestra la evolución reversible isotérmica a 323 K.

Para hallar el trabajo debemos remitirnos a la ecuación correspondiente:

L = n R T ln (VF /V0)

L = n R T ln (5V/V)

L = n R T ln 5

Todo lo demás son datos...

   

L = 2 mol . 0,08207 lt.atm/K mol . 323 K . ln 5

   

            L = 85,33 lt.atm

   
Tratándose de un gas ideal, la energía interna depende exclusivamente de su temperatura, y al no variar esta, tampoco varía su energía interna.    

            ΔU = 0

   

Para hallar la variación de entropía, dado que la transformación fue reversible e isoterma, basta con aplicar la definición ΔS = Q/T.

Por aplicación del Primer Principio, sabemos que en este caso el calor intercambiado será igual al trabajo efectuado (un trabajo positivo), Q = L, de modo que...

ΔS = 85,33 lt.atm / 323 K

   

            ΔS = 0,26 lt.atm/K

   
   

Desafío: ¿Me podrías dar los resultados en cal, J, cal/K y J/K?

 
   
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