Procesos de gas ideal
Un gas encerrado en un pistón-cilindro pasa del estado 1 al estado 2. Elige el proceso, observa la animación y obtén el trabajo de frontera, el calor y los cambios de energía y entropía.
Termodinámica · Sistema cerradoEjemplos
Simulación
Diagrama P-VÁrea bajo la curva = trabajo de frontera
Diagrama T-s
Área bajo la curva = calor transferido (proceso reversible)Resultados
Solución paso a paso
Teoría y convenciones
| Proceso | Relación | Trabajo de frontera Wb | Calor Q |
|---|---|---|---|
| Isobárico (n = 0) | V/T = cte | P(V2 − V1) | mcpΔT |
| Isocórico (n → ∞) | P/T = cte | 0 | mcvΔT |
| Isotérmico (n = 1) | PV = cte | P1V1 ln(V2/V1) | Wb |
| Adiabático reversible (n = k) | PVk = cte | mcv(T1 − T2) | 0 |
| Politrópico | PVn = cte | (P2V2 − P1V1)/(1 − n) | ΔU + Wb |
Primera ley para un sistema cerrado
Q − Wb = ΔU = mcv(T2 − T1)Convención de signos: Q > 0 cuando el gas recibe calor; Wb > 0 cuando el gas realiza trabajo (expansión).
Entalpía y entropía
ΔH = mcp(T2 − T1) ΔS = m[cv ln(T2/T1) + R ln(V2/V1)]Suposiciones: gas ideal (PV = mRT), calores específicos constantes a 300 K (Cengel, Tabla A-2) y proceso de cuasiequilibrio.