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En un tanque de acero cuya capacidad es de 0.25 metros cubicos hay 10 gramos de un gas ideal [R=0.287] joules por gramo-Kelvin, K=1.4. Si el gas sufre un proceso casiestatico es isometrico desde 18 grados celcius hasta 168 grados celcius, el cambio en la entropia del gas durante el proceso, en joules por kelvin (j/k) es lo mas cercano a:

a) 1.19
b) 2.98
c) 4.17
d) 16.03

En un proceso isométrico en volumen es cte.

Repasemos algunos datos:

Cp-Cv=R

k=Cp/Cv (cte adiabática, en nuestro caso 1,4 ; gas diatómico)

De modo que Cv=Cp-R y Cp=k·Cv. Sustituyendo nos queda que:

Cv=Cp-R=k·Cv-R
Cv(1-k)=-R ⇒ Cv=R/(k-1)

Para un gas ideal al cambio de entropía es:

∆S=n·Cv·Ln (Tf/Ti) + n·R·Ln (Vf/Vi)

en un proceso isométrico no hay cambio de volumen de modo que el segundo sumando es cero. Téngase en cuenta que n se debe cambiar por m ya que la R nos la da por gramos.

∆S=m·Cv·Ln (Tf/Ti)=[m·R/(k-1)]·Ln (Tf/Ti).

Sustituyendo resulta 2,98 J/K

Conceptos de Termodinámica. Tranformaciones (Ángel Franco)