procesos adiabaticos

PRÁCTICA 4B

PROCESOS ADIABÁTICOS EN GASES
OBJETIVO
Estudio de la compresión y expansión adiabáticas en varios tipos de gases, midiendo la
presión, temperatura y volumen de los mismos a lo largodel proceso. Determinación del trabajo
adiabático y de la constante adiabática γ.
MATERIAL NECESARIO
- Aparato de la ley adiabática PASCO TD8565, provisto de un cilindro con émbolo
móvil ysensores de presión, temperatura y
volumen (ver Figura 1).
- Interface 300 y cables auxiliares de conexión
para los sensores de presión y temperatura.
- Software “Scientific Workshop” de PASCO
para larecogida y tratamiento de las medidas.
- Ordenador Macintosh o PC.
- Gases (aire, CO2, y Ar)

Figura 1. Dispositivo experimental
INTRODUCCIÓN TEÓRICA
Un proceso es adiabático cuando no seproduce intercambio de calor entre el sistema y el
ambiente. Esta situación se tendría cuando hubiera un aislamiento térmico perfecto del sistema, o
cuando el proceso ocurriera tan rápido que no hubieraprácticamente transferencia de calor. Si
consideramos que el sistema es un gas ideal, la combinación del primer principio de la
termodinámica con la ecuación de estado de los gases idealesproporciona una nueva ley
denominada a veces como ecuación adiabática. Para su deducción supongamos un proceso
adiabático, es decir, Q=0. Así, según el primer principio
dU = - W= -p dV.

(1)

Si el gases ideal, diferenciando la ecuación de estado pV=nRT, obtenemos
p dV + V dp = nR dT.

(2)

Al ser un gas ideal, dU=ncv dT, y podemos sustituir nRdT=-(Rp/cv )dV de la ecuación (1) en la
ecuación(2), es decir,
p dV + V dp = -(

Rp
) dV
cv

p (1+

R
) dV + V dp = 0.
cv

(3)

Teniendo en cuenta que cp-cv=R y definiendo la constante adiabática = cp /cv , se llega a
dp
+
p

dV= 0,
V

(4)

que puede integrase fácilmente si γ es constante (lo que se cumple razonablemente bien para
gases simples a temperaturas moderadas) para obtener la ecuación adiabática

4B.1...