T1 TermoFisondas

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UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA 
Instituto de Física 
Taller física de ondas 
 
 
1. El siguiente ciclo termodinámico para 1.8 mol de un gas ideal monoatómico, 
tiene tres procesos: una expansión isobárica de A a B, un proceso a volumen 
constante de B a C y una compresión isotérmica de C a A. Con la presión en 
unidades de 104 Pa y el volumen en m3, los datos son los siguientes: VA=0.15, 
PA=6, VC=0.3, PC=3. 
A) Haga el diagrama que representa P(V). 
B) Cuáles son los valores (P,V,T) en cada estado termodinámico. 
C) Calcule el trabajo para cada proceso. 
D) Calcule el calor y el cambio en la energía interna en cada proceso. 
E) ¿Cuánto vale el trabajo, el calor y la energía interna de todo un ciclo? ¿En 
qué procesos gana y pierde energía en forma de calor? Justifique su 
respuesta. 
 
2. Se tiene un gas ideal diatómico ( conocido) en un estado inicial con 
condiciones Po, Vo y To que se expande lentamente al doble de su 
volumen inicial. Hallar todas las variables termodinámicas y de 
transferencia de energía a, diga en cada caso si el sistema gana o cede 
energía y realice el diagrama PV , si el proceso es: 
a. isotérmico. 
b. adiabático. 
c. isobárico. 
 
3. El estado inicial de tres moles de Helio, considerado como un gas ideal, es 
tal que la presión es 𝑃𝑜 y el volumen 𝑉𝑜. El sistema se somete a un ciclo 
reversible constituido por los procesos: primero isotérmico y mediante el 
cual se triplica el volumen del sistema. El segundo proceso es isocoro el 
cual permite reducir la temperatura a la mitad de la inicial. El tercer proceso 
es isobárico que lleva el sistema al volumen inicial. El último proceso 
isocórico regresa el sistema al estado inicial. 
 
a. Encontrar, en función de 𝑃𝑜 y 𝑉𝑜 cada una de las cantidades 
macroscópicas que describen el sistema al final de cada proceso. 
 b. Hacer el diagrama P-V del ciclo. 
 c. Calcule la eficiencia ϵ=Wneto/Qentra en el ciclo termodinámico. 
 
 
 
4. Un gas monoatómico ideal sufre un proceso termodinámico tal y como se muestra en la 
figura. Para n moles del gas, determine teniendo en cuenta que la presión se da en [Pa] 
y el volumen en [𝑚3]. (puntos a, b y c figura 1) 
 
Sugerencia: Considere el radio de la semicircunferencia como 𝑅=√𝑃0𝑉0 
a. El cambio de la energía interna, el calor y el trabajo en cada proceso del ciclo 
termodinámico. 
b. La eficiencia del ciclo termodinámico. 
c. Determine una relación de P en función de V para el proceso realizado de 3 a 1. 
 
 
 
 
 
5) Suponga que para dos moles de gas ideal monoatómico es posible el ciclo que 
se observa en la siguiente figura, la cual consiste de dos procesos adiabáticos y 
un proceso isotérmico. Con base en los datos explícitos del grafico P(V), donde la 
presión tiene unidades 104Pa y el volumen en m3. 
 
a. Calcule el valor numérico para la presión (P), el volumen (V) y la temperatura 
(T) en cada estado A, B 
y C. 
b. Suponga que el sentido que sigue el ciclo es el de las manecillas del reloj, 
empezando por el estado A y calcule para cada proceso el trabajo, calor y el 
cambio en la energía interna. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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