TEMAS SELECTOS DE FISICA

viernes, 3 de junio de 2011

Un proceso isobárico, es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. En el calor transferido a presión constante está relacionado con el resto de variables mediante:

$\triangle Q = \triangle U+ P \triangle V$ ,

Donde:

$Q\!$ = Calor transferido.

$U\!$ = Energía Interna.

$P\!$ = Presión.

$V\!$ = Volumen.

En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.

Proceso isobárico de un gas

Una expansión isobárica es un proceso en el cual un gas se expande (o contrae) mientras que la presión del mismo no varía, es decir si en un estado 1 del proceso la presión es P₁ y en el estado 2 del mismo proceso la presión es P₂, entonces P₁ = P₂. La primera ley de la termodinámica nos indica que:

d Q = d U + d W

Entonces integrando la expresión anterior, tomando como estado inicial el estado 1 y estado final el estado 2, se obtiene:

$\int_{1}^{2} \, dQ = \int_{1}^{2} \, dU + \int_{1}^{2} \, dW$ ..........(1)

Por la definición de trabajo dada en mecánica se tiene que:

$dW = \vec F\;\cdot\;d\vec r\;$

Pero la fuerza $\vec F\;$ se puede expresar en función de la presión que se ejerce el gas, y el desplazamiento $d\vec r\;$ se puede escribir como dx, entonces:

$dW = \vec F\;\cdot\;d\vec r\; = PAdx$

Pero Adx equivale a dV, el aumento en el volumen del gas durante esta pequeña expansión, entonces el trabajo efectuado por el gas sobre los alrededores como resultado de la expansión es: