Procesos Termodinamicos

Resumen- La ley general de los gases resume los resultados de la ley de Boyle y la ley de Charles, esta ley establece que.

pV = nRT

Dónde:

p es la presión.

V el volumen del gas.

T la temperatura.

n el número de moles.

R es la constante general de los gases (R = 8.31 J/mol K)

Para un gas ideal también se cumple que

Cp = CV + nR

CV = (3/2) nR

Cp = (5/2) nR

I. INTRODUCCIÓN.

Los procesos en un gas ideal son importantes para entender el funcionamiento de motores y refrigeradores. Hay por lo menos cuatro tipos de procesos que se pueden realizar.

II. DESARROLLO.

La primera ley de la termodinámica dice que la variación de la energía interna de un sistema es igual a la energía que transfieren o reciben los alrededores en forma de calor y trabajo, de forma tal que se cumple la energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.

La primera ley de la termodinámica se muestra matemáticamente de la siguiente manera:

Los procesos termodinámicos son los siguientes:

PROCESO ISOTÉRMICO:

Se presenta cuando la temperatura del sistema, permanece constante independientemente de los cambio de presión o volumen que sufran.

Este proceso se rige por la ley de Boyle-Mariotte de Robert Boyle (1626-1691), Físico Químico irlandés conocido por sus experimentos acerca de las propiedades de los gases

y Edme Mariotte (1620-1684), Físico Francés que descubrió la ley que relación la presión y el volumen de los gases a temperatura constante.

FIG 1- Proceso Isotérmico.

Si un proceso isotérmico formado por un gas experimenta una expansión isotérmica, para que la temperatura permanezca constante la cantidad de calor recibido debe ser igual al trabajo que realiza durante la expansión. Pero si presenta una compresión isotérmica, para que la temperatura también permanezca constante el gas tiene que liberar una cantidad de calor igual al trabajo desarrollado sobre él.

La temperatura no cambia, su energía interna (Ei), son constantes y su variación de energía interna (ΔEi) es igual a cero, por lo que se cumple que (Ei es constante) (ΔEi = 0) Q=Tr.

PROCESO ISOBÁRICO.

Fig. 2- Proceso Isobárico.

Es cuando hay una variación del volumen o temperatura y la presión permanece constante, no importando si el gas sufre una compresión o una expansión. Este proceso rige por la Ley de Charles: Jackes A. Charles ( 1742-1822). Químico, físico y aeronauta Francés, que fue el primero en hacer mediciones acerca de los gases que se expanden al aumentar la temperatura.

Las ecuaciones para el proceso isobárico son:

PROCESO ISOCÓRICO:

Fig. 3- Proceso Isocórico.

Se presenta

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