Consulta ejercicio 2, práctico 9 y teórico

Consulta ejercicio 2, práctico 9 y teórico

de Joaquín Manrique Machín -
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Buenas noches, escribo para consultar sobre una duda teórica que surge de este ejercicio. 

Mi duda es: A la hora de calcular la entropía utilizando la ecuación que se deduce del primer principio de la termodinámica, en el termino nCvln(Tf/Ti), que sale de integrar nCv.dT/T, ¿por qué se utiliza Cv y no Cp si la variación de energía se da a presión constante? 

En los cálculos de este ejercicio al calcular ΔS = nRln(Vf/Vi) + nCvln(Tf/Ti) me da 38.4 J/K, en el apartado de resultados dice que es 39.5 J/K. Calcule el numero de moles usando los datos iniciales, la temperatura final usando la definición de calor específico y el volumen final con la relación entre temperaturas y volúmenes a presión constante. Suponiendo que las cuentas estén bien me gustaría saber si es correcto este procedimiento y la diferencias entre mi resultado y el que nos dan es cuestión de cifras significativas o si me faltó algo.

Por último está el asunto de la variación de la entropía del universo. Dado que no hay intercambio de calor, supuse que esta se debía únicamente al trabajo que el pistón realiza sobre el aire del ambiente, no se si es correcto, pero si lo fuera, ¿como se calcularía? ¿Equivaldría a la entropía debido al trabajo que el gas interno realiza sobre el pistón?

Estas eran mis dudas. Muchas gracias y saludos.

En respuesta a Joaquín Manrique Machín

Re: Consulta ejercicio 2, práctico 9 y teórico

de Lucia Velazco -
Hola Joaquín. En este caso es a presión constante el proceso, por lo tanto está bien usar  nc_p \Delta T , esto para calcular el calor transferido desde la resistencia al gas. Además por los datos de la letra se sabe el valor específico del mismo. 
A partir de este calor podrías conseguir la variación de entropía llegando a \Delta S= nc_p ln(T_f/T_i) ,

por otra parte tu (entiendo) estás queriendo calcular la variación de entropía con un proceso distinto, uno donde primero tendrías un proceso a T=cte y luego un proceso a V=cte, esto también es válido ya que la variación de S no depende del proceso, podrías llegar a calcularlo de esa forma también y deberías obtener el mismo valor que haciéndolo de la forma que expliqué antes, me queda la duda de a qué te referís con haber usado la def de calor específico para obtener temperatura final, pero el resto de las cosas que mencionas parecen razonables y deberías llegar a los valores correctos, (puede llegar a ser un tema de redondeos), por las dudas mandame si te parece tu resolución completa acá y la reviso con cuidado (acá estoy hablando de lo que mencionaste en tu tercer párrafo)

Respecto a lo que mencionas por último, no hay intercambio de calor con el ambiente, por lo tanto no hay variación de entropía debido a eso, pero si hay variación de entropía debido al intercambio de calor entre la resistencia y el gas. deberás calcular ambos  ( \Delta _S  para el gas (que ya lo hiciste en la parte a) y  ( \Delta _S   para la resistencia, para al sumarlos obtener la variación de entropía del universo. 

Saludos, espero ayude, 

Lucía