Física

Trabajo


Trabajo de un gas

Considere un gas en masa m contenido en un cilindro con área de base Un, provisto de un émbolo.

Cuando se suministra calor Q El sistema se expandirá bajo una presión constante como lo garantiza la Ley Gay-Lussac y el pistón será desplazado.

En cuanto a los sistemas mecánicos, el trabajo del sistema estará dado por el producto de la fuerza aplicada al pistón con el desplazamiento del pistón en el cilindro:

Por lo tanto, el trabajo realizado por un sistema, en una transformación de presión constante, viene dado por el producto entre la presión y la variación del volumen de gas.

Cuando:

  • el volumen aumenta en el sistema, el trabajo es positivo, es decir, se realiza en el medio en el que se encuentra (como empujar el émbolo contra su propio peso);
  • el volumen disminuye en el sistema, el trabajo es negativo, es decir, el sistema debe recibir un trabajo del entorno externo;
  • El volumen no cambia, el sistema no realiza ningún trabajo.

Ejemplo:

(1) Un gas ideal de 12 m³ de volumen sufre una transformación, quedando bajo una presión constante igual a 250 Pa. ¿Cuál es el volumen de gas cuando su trabajo es de 2kJ?