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Variación de entropía a volumen y presión constante

De Laplace

Contenido

1 Enunciado

Un cilindro de 20 cm de diámetro contiene aire inicialmente a 300 K, siendo la presión externa de 100 kPa. En el cilindro se encuentra un émbolo situado inicialmente a 15 cm de distancia del fondo. Se sumerge el cilindro en un baño térmico a 450 K. Calcule la variación de entropía del gas, del entorno y del universo si:

  1. El émbolo está atornillado en su posición.
  2. El émbolo puede deslizarse libremente.

2 A volumen constante

En el primer caso tenemos que el calor se le cede al gas, manteniendo éste constante su volumen.

Entropía del gas
Hallamos la variación de la entropía a partir de la fórmula para un gas ideal en función de T y V (para aprovechar que V no cambia)
\Delta S = n R\overbrace{\ln\left(\frac{V_2}{V_1}\right)}^{=0}+n c_v\ln\left(\frac{T_2}{T_1}\right)
Entropía del entorno
Variación total

3 A presión constante

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