[Risolto] Termodinamica

La trasformazione AB è isoterma, per cui possiamo determinare il volume in B da:

$p_A V_A = p_B V_B$

$V_B = \frac{p_A V_A}{p_B} = 3.36 m^3$

Troviamo anche la temperatura in C sapendo che BC è un'isobara per cui:

$ T_{C} = \frac{T_B}{V_B} * V_C = 167 K$

Vediamo il calore e il lavoro scambiato nelle varie trasformazioni.

AB è un'isoterma, per cui abbiamo che essendo $\Delta U = Q - L = 0$, allora:

$ Q_{AB} = L_{AB} = n R T_A ln(\frac{V_B}{V_A}) = 10 * 8.31 * 400 *ln(\frac{3.36}{1.40}) =  29100J$

BC è un'isobara, per cui:

$ Q_{BC} = n c_p \Delta T = 10 * \frac{7}{2} R *  (167 - 400) = -67800 J$

$ L_{BC} = p \Delta V = 1.00 \times 10^4* (1.40 - 3.36) = -1.96 \times 10^4 = -19600 J$

Infine CA è un'isocora, in cui:

$ L_{CA} = 0 J$

$ Q_{CA} = n c_V \Delta T = 10 * \frac{5}{2} R (400 - 167) =  48500 J$

Troviamo infine calore e lavoro totale, sommando i risultati parziali già trovati:

$ Q = 29100  - 67800 +48500 = 9800 J$

$ L = 29100 -19600 + 0 = 9500 J$

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