Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 1.

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1 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 1 Procesos que involucran gases ideales PROCESOS QUE INVOLUCRAN GASES IDEALES

2 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 2 Procesos que involucran gases ideales Procesos politrópicos...

3 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 3 Procesos que involucran gases ideales El proceso politrópico: PV n =Const. V p Estado 1 Estado 2

4 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 4 Procesos que involucran gases ideales Trabajo bajo la curva V p Estado 1 Estado 2 El trabajo efectuado es proporcional al área bajo la curva para un proceso cuasiestático. El proceso puede transcurrir ya sea hacia adelante (1-2) o hacia atrás (2-1). El trabajo efectuado es proporcional al área bajo la curva para un proceso cuasiestático. El proceso puede transcurrir ya sea hacia adelante (1-2) o hacia atrás (2-1).

5 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 5 Procesos que involucran gases ideales El gas ideal

6 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 6 Procesos que involucran gases ideales Incremento del trabajo realizado Área = A x x

7 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 7 Procesos que involucran gases idealesSuposiciones Los cambios en KE y PE son ceroLos cambios en KE y PE son cero Proceso cuasiestáticoProceso cuasiestático Proceso politrópicoProceso politrópico Gas idealGas ideal

8 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 8 Procesos que involucran gases ideales Incremento del trabajo realizado x A

9 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 9 Procesos que involucran gases ideales Estados inicial y final Área = A x x1x1x1x1 x2x2x2x2 x

10 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 10 Procesos que involucran gases ideales Cálculo del trabajo total realizado Desde la perspectiva del sistema, éste realiza el trabajo:

11 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 11 Procesos que involucran gases ideales Expresión para el trabajo: Ecuación del proceso:

12 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 12 Procesos que involucran gases ideales Evaluación de la integral: Obsérvese que n no puede ser igual a uno, lo que es el caso general.

13 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 13 Procesos que involucran gases ideales En el caso especial en que n = 1:

14 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 14 Procesos que involucran gases ideales Procesos politrópicos p V1V1V1V1 V2V2V2V2V T1T1T1T1 T2T2T2T2 Procesos isotérmicos (n = 1) n > 1 p1p1p1p1 p2p2p2p2 p2p2p2p2

15 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 15 Procesos que involucran gases ideales Expresiones alternativas para W 1-2

16 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 16 Procesos que involucran gases ideales Procesos a presión constante...

17 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 17 Procesos que involucran gases ideales Procesos a presión constante Considérese un caso límite del proceso politrópico general.Considérese un caso límite del proceso politrópico general. P = ConstanteP = Constante Evaluación de la integral de trabajoEvaluación de la integral de trabajo

18 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 18 Procesos que involucran gases ideales Presión constante, temperatura constante y procesos politrópicos: 1 2 P V P = Constante (n = 0) Proceso isobárico

19 Ayudas visuales para el instructor Calor, trabajo y energía. Primer curso de termodinámica © 2002, F. A. Kulacki Capítulo 3. Módulo 2. Transparencia 19 Procesos que involucran gases ideales Conceptos y términos clave Proceso isotérmico Proceso politrópico Proceso isobárico