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Variación de entropía con un baño térmico

De Laplace

Revisión a fecha de 09:57 2 may 2009; Antonio (Discusión | contribuciones)
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Contenido

1 Enunciado

Un tanque de volumen constante contiene 100 moles de aire a una presión de 100 kPa y una temperatura de 327°C. El aire se enfría hasta la temperatura del ambiente de 27.0°C. Suponiendo que el aire se comporta como un gas ideal diatómico, determine la variación de entropía del aire y del Universo durante el proceso.

2 Variación de entropía del ambiente

Cuando el aire se enfría intercambia una cierta cantidad de calor igual a

Qsis = ΔUW

Puesto que el proceso ocurre a volumen constante, el trabajo realizado sobre el gas es nulo y el calor equivale a la variación de la energía interna

Q_\mathrm{sis} = \Delta U - \overbrace{W}^{=0} = nc_V(T_f-T_i)

El calor que entra en el ambiente es este mismo, cambiado de signo

Qamb = − Qsis = ncV(TiTf)

Esta entrada de calor se produce a una temperatura constante (en el ambiente), por lo que el aumento de entropía del ambiente es

3 Variación de entropía del sistema

4 Variación de entropía total

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