Termodinámica/1ª lei/Expresión cuantitativa do traballo de expansión

En Galilibros, o Wikibooks en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura
Travail.gif

O traballo é a enerxía producida polo movemento dunha forza, Sexa o pistón de área A, se movemos dl baixo o efecto da forza aplicada f a unha distancia infinitamente pequena d, temos:

Porén, se este volume aumenta (dV>0), o sistema perde enerxía mecánica (o gas empurra o pistón). Por convención, defínese o sinal das mudanzas de enerxía en relación ao sistema: calquera mudanza de enerxía que é un aumento de E para o sistema (e entón diminución para o seu medio ambiente) é positiva. No intento de respectar esta regra, w debe ser negativo se dV é positivo. Como a presión sempre é positiva, escribiremos:

Xeralmente, simplifícase a escrita:

mais debemos, entón, lembrar que P representa a presión externa imposta ao gas e non necesariamente a presión de equilibrio do gas.

‘‘‘Ollo‘‘‘ : Áchase, nalgúns libros, a expresión w = +PdV. Anotar porén que neste caso, a expresión matemática da primeira lei sería:

dE = q - w.
1. Ecuacións de estado dos gases: 1.1 Ecuación de estado dos gases perfectos / 1.2. Gases reais / 1.3. Ecuación de estado de Van der Waals / 1.4. Estados correspondentes / 1.5. Outras ecuacións de estado
2. Primeira lei da termodinámica: 2.1. Primeira lei / 2.2. Expresión cuantitativa do traballo de expansión / 2.3. Entalpía / 2.4. Capacidade calorífica / 2.5. Aplicación aos gases perfectos / 2.6. Termoquímica / 2.7. Traballo, calor e metabolismo - Aplicación aos seres vivos
3. Entropía: 3.1. Elementos de termodinámica estatística / 3.2. Segunda lei da termodinámica / 3.3. Variación da entropía durante procesos reversíbeis / 3.4. Evolución térmica espontánea / 3.5. Variación de entropía durante procesos irreversiveis / 3.6. Variación de entropía dos gases perfectos-Ciclo de Carnot
4. Relacións fundamentais da termodinámica: 4.1. As relacións fundamentais / 4.2. Variación da enerxía libre coa temperatura.Relación de Gibbs-Helmhotz / 4.3. Variación isoterma da enerxía co volume.Presión interna / 4.4. Relación entre Cp e Cv / 4.5. Variación de entropía e de enerxía dun gas de Van der Waals / 4.6. Efecto da presión sobre a entalpía / 4.7. Enerxía libre e traballo máximo
5. Equilibrio de fases dun corpo puro: 5.1. Variación da enerxía libre coa temperatura e a presión / 5.2. Presión de vapor / 5.3. Ecuación de Clapeyron / 5.4. Diagrama de fases dun corpo puro