Ejercicio de Física — UNI

Pista: en el tramo A→B el volumen es constante (proceso isócoro), así que todo el calor absorbido se convierte en variación de energía interna; luego, para un ciclo rectangular en un diagrama P-V, el trabajo neto del gas equivale a $nR\Delta T$ entre las temperaturas de las esquinas opuestas del rectángulo.

1. (El tramo A→B ocurre a volumen constante, así que todo el calor absorbido se convierte en variación de energía interna: $Q_{AB}=nc_v\Delta T$.)

$Q_{AB}=200(4{,}184)=836{,}8\text{ J}$

2. (Para un gas monoatómico, $c_v=\frac{3}{2}R$, entonces:)

$n\cdot\frac{3}{2}R\Delta T = 836{,}8 \Rightarrow nR\Delta T = \frac{4}{3}(418{,}4)$

3. (En un ciclo rectangular como este, el trabajo neto realizado por el gas en el ciclo completo resulta numéricamente igual a $nR\Delta T$, con $\Delta T$ la misma diferencia de temperatura obtenida en el paso anterior.)

$W = nR\Delta T = \frac{4}{3}(418{,}4) = 557{,}87\text{ J}$

(Entonces el trabajo neto del ciclo es aproximadamente 557,87 J.)