Variación de entropía por compresión
De Laplace
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1 Enunciado
Considere un cilindro vertical de 20 cm de radio que contiene aire. El cilindro contiene un pistón que inicialmente está a 15 cm de altura. La temperatura del gas inicialmente es de 300 K, que también es la temperatura ambiente y la presión exterior es de 100 kPa.
Calcule la variación en la entropía del gas, del entorno y del universo en los cuatro siguientes procesos:
- Se coloca bruscamente una pesa de 10 kg encima del émbolo y las paredes son diatermas.
- Se colocan progresivamente 10 kg de arena, grano a grano y las paredes son diatermas.
- Se coloca bruscamente una pesa de 10 kg encima del émbolo y las paredes son adiabáticas.
- Se colocan progresivamente 10 kg de arena, grano a grano y las paredes son adiabáticas.
2 Introducción
En este problema tenemos cuatro variantes del mismo sistema, que son muy similares en apariencia, pero difieren en detalles cruciales que provocan que los resultados sean distintos en cada uno de los casos.
Los cálculos del trabajo y calor en estos cuatro procesos se consideran además en los problemas Trabajo en una compresión isoterma por un peso y Compresión adiabática de un gas por un peso
