Una mole di un gas perfetto monoatomico ha inizialmente pressione $p_{0}$, volume $V_{0}$ e temperatura $438 K$. Il gas è soggetto prima a una trasformazione isoterma, in cui il suo volume triplica, poi a una compressione isobara, che riporta il volume del gas al suo valore iniziale e, infine, a una trasformazione isocora, nella quale la sua pressione aumenta, ritornando al valore iniziale. Alla fine del processo i valori termodinamici del gas sono ancora $p_{0}, V_{0}$ e $438 K$. Calcola il calore totale necessario per questo ciclo a tre tempi e stabilisci se si tratta di calore assorbito o ceduto dal gas.
La pressione triplica per tornare al valore PA. In una trasformazione isocora è costante il rapporto P/T. Quindi triplicando la pressione, triplica anche la temperatura. Risulta:
TA= 3*TC ==> DT > 0 ==> DU > 0
Poiché L=0, risulta:
Q=DU= n*cv*DT = n*cv*(TA - TC) > 0
Il gas assorbe calore.
Con n=1
Q= (3/2)*R*(TA - (1/3)*TA) = R*TA
Sommando i contributi di Q parziali delle diverse trasformazioni, otteniamo:
