Answer:
El trabajo de frontera ejercido por el gas es 10,297.875 joules.
Explanation:
Supongamos que el gas se comporta idealmente y que el proceso es isotérmico y adiabático. El trabajo efectuado por el gas en el proceso equivale al área bajo la curva de la gráfica PV. Puesto que es una línea recta y que tanto la presión como el volumen son variables positivas, tenemos que esa área es la suma del rectángulo inferior (límite inferior de la presión) y el triángulo superior (entre los límites inferior y superior de la presión). Es decir:
[tex]W = P_{min}\cdot (V_{2}-V_{1})+\frac{1}{2}\cdot (P_{max}-P_{min})\cdot (V_{2}-V_{1})[/tex] (1)
Donde:
[tex]W[/tex] - Trabajo de frontera ejercido por el gas, medida en joules.
[tex]V_{1}[/tex], [tex]V_{2}[/tex] - Volúmenes del gas antes y después de la expansión, medidas en metros cúbicos.
[tex]P_{min}[/tex] - Límite inferior de la presión del gas, medida en pascales.
[tex]P_{max}[/tex] - Límite superior de la presión del gas, medida en pascales.
Si sabemos que [tex]V_{1} = 0.06\,m^{3}[/tex], [tex]V_{2} = 0.13\,m^{3}[/tex], [tex]P_{min} = 125,432\,Pa[/tex] y [tex]P_{max} = 168,793\,Pa[/tex], entonces el trabajo de frontera ejercido por el gas es:
[tex]W = (125,432\,Pa)\cdot (0.13\,m^{3}-0.06\,m^{3})+\frac{1}{2}\cdot (168,793\,m-125,432\,m) \cdot (0.13\,m^{3}-0.06\,m^{3})[/tex]
[tex]W = 10,297.875\,J[/tex]
El trabajo de frontera ejercido por el gas es 10,297.875 joules.
