Calor y Termodinámica grafico
#1
hola profe estoy haciendo un problema de termodinámica y bueno en las rtas hay opciones que para mi podrían ser verdaderas por eso quería consultarle para ver en que me estoy equivocando
en la VERDADERA opcion yo no se porque el deltaUAB es igual al deltaUcd con distinto signo. xq no puedo calularlo solo es un gráfico, entonces aun asi viendo solo el gráfico para mi delta Uab es menor a delta Ucd
también me quedo la duda de xq la 3er opcion donde menciona a la entropia no e verdadera, porque la temperatura es constante entonces eso ¿no significa que la entropia (al ser función de estado como la deltaU) no varia?
bueno las demas se que son falsas porque el Qab es mayor a cero, Qbc mayor a cero y Lciclo mayor a cero


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#2
Hola Noelia,

Sobre la opción verdadera: tené en cuenta que BC es ISOTERMA, eso quiere decir que B y C tienen IGUAL temperatura. Y DA también es isoterma, o sea que D y A tienen igual temperatura. Por otra parte, acordáte que la energía interna en gas ideal depende solamente de la diferencia de temperatura (y del número de moles, pero en este problema, el gráfico es todo para una misma masa, así que n no cambia).

Entonces: De A a B, hay el mismo cambio de temperatura que de D a C, ya que TA = TD y TB = TC. O sea:

DeltaUAB = DeltaUDC

(así, sin cambio de signo)

Pero además, sabemos que siempre es DeltaUDC = - DeltaUCD (esto está asociado a que U es función de estado). Entonces, queda: DeltaUAB = - DeltaUCD

Otra forma de verlo:

DeltaUciclo = 0  ---> y haciéndolo tramo por tramo:

DeltaUAB + DeltaUBC + DeltaUCD + DeltaUDA = 0

Pero DeltaUBC = 0 ya que BC es isoterma y DeltaUDA = 0 ya que DA es isoterma, y reemplazando los ceros, de ahí sale la igualdad pedida.

¿Por qué te parecía que una era menor que la otra? (Todo este tipo de propiedades se deduce rigurosamente).

Cita:porque la temperatura es constante entonces eso ¿no significa que la entropia (al ser función de estado como la deltaU) no varia?

NO, ojo, "función de estado" quiere decir que si vas (por ejemplo) de A a B, da lo mismo ir por cualquier camino. O sea que: si vas de A a B por la isobara (por ejemplo), la variación de entropía ES LA MISMA que si vas por una isocora (no está en el gráfico, estoy inventando), alguna otra isobara y otra isocora... es decir, que DeltaSAB depende de A, depende de B, pero NO depende del *camino intermedio* entre A y B. Recomiendo que releas el concepto de función de estado con ejemplos.

Con respecto a la energía interna, no varía en procesos isotérmicos EN GAS IDEAL (en otras sustancias SÍ varía, por ejemplo al fundir hielo, aumenta U), pero eso es OTRA PROPIEDAD. Que la energía interna sea función de estado (lo es!), significa que DeltaUAB no depende del camino intermedio. Igual que lo que pasa con DeltaS.

Volviendo al tema de DeltaSBC: en toda *expansión* con Tfinal = Tinicial en gas ideal, aumenta la entropía del gas. Eso seguramente lo resolviste en algún ejercicio (no digo que te acuerdes los números de lo que resolviste, pero sí es importante tener idea de las situaciones en sí). Por la siguiente razón:

Para un gas ideal, si Tf = Ti, DeltaS se puede calcular así:

DeltaS = n . R . ln(Vfinal / Vinicial)   ----> esto vale para procesos con Tinicial = Tfinal

Entonces, si es EXPANSION, Vfinal > Vinicial, y el logaritmo da positivo. O sea: es algo que se deduce de la expresión de arriba.

Sobre las tres falsas que dijiste, está correcto. Faltaría descartar la primera de todas (DeltaUAB = DeltaUCD) pero queda descartada automáticamente porque se contradice con la 2da, que sí es verdadera.

Espero haberte ayudado... todavía espero conectarme un ratito hoy por si te queda alguna duda.

Saludos,
Miriam
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