Ejercicio resuelto de gas perfecto expansión isotérmica

Un mol de gas perfecto se expande isotérmica e irreversiblemente desde la presión inicial de 10 atm contra una presión exterior de 6 atm, y una vez alcanzado el equilibrio vuelve a expandirse bruscamente de modo isotérmico contra la presión exterior constante de 3 atm hasta alcanzar de nuevo el equilibrio. Calcúlese en julios el trabajo total realizado por el gas si la temperatura es en todo momento de 300 K.

Solución: Se trata de un proceso en dos etapas. Comenzamos aplicando la ecuación de estado del gas ideal (para n = 1):

pV = RT

Para determinar los volúmenes de los estados inicial, intermedio y final
datos 2

Calculamos los trabajos para cada etapa:
formula 8

El trabajo total es:
formula 9

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