Transformaciones reversibles de un gas ideal

A continuación vamos a aplicar el primer principio de la Termodinámica para calcular el trabajo, el calor intercambiado y la variación de energía interna para las cuatro transformaciones reversibles más habituales que puede experimentar un gas ideal: isoterma, isócora, isóbara y adiabática.

En todas ellas utilizaremos el criterio de Clausius para enunciar el primer principio:

Donde W es el trabajo realizado por el sistema sobre sus alrededores.

Criterio de signos: 

  • El trabajo realizado por un gas sobre sus alrededores cuando se expande es positivo. Cuando el gas se comprime el trabajo que realiza es negativo.
  • El calor absorbido por un sistema es positivo. El calor cedido por un sistema a sus alrededores es negativo.

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Todas las temperaturas estarán expresadas en kelvin y utilizaremos unidades del Sistema Internacional (presión en pascales y volumen en m3), por lo que la constante de los gases ideales tiene un valor:

En todas las transformaciones que vamos a tratar tendremos n moles de un gas ideal encerrado en un recipiente como el representado en la figura siguiente:

Utilizaremos un diagrama p-V para representar tanto los distintos estados como las transformaciones que experimenta el gas.

Pincha en los enlaces inferiores para ver cómo se trabaja con las distintas transformaciones.

En los siguientes enlaces puedes ver cómo se calcula el trabajo, el calor y la variación de energía interna para las siguientes transformaciones reversibles de un gas ideal:

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Cuadro resumen

Consulta los enlaces para ver cómo se calculan las magnitudes que aparecen en el cuadro resumen.

Sub-Páginas

La página Transformaciones reversibles de un gas ideal ha sido originalmente publicada en YouPhysics