Una sustancia gaseosa se encuentra dentro de un cilindro en posición vertical con émbolo (pistón). Unido al pistón se encuentra un resorte fijo por el extremo superior a un soporte. La sustancia de trabajo recibe energía en forma de calor, expandiéndose dentro del cilindro, con lo cual el resorte aumenta la fuerza de compresión. El proceso a analizar se considera un proceso reversible, es decir, sin fricción. El sistema (gas) está en todo momento equilibrado con la presión externa ejercida sobre él. Se debe encontrar una expresión para hallar la cantidad de calor que se suministra al gas para un desplazamiento conocido del resorte
En relación al problema del cilindro- resorte del MTA semana 2:
1) Calcule el trabajo realizado por el gas en el cilindro, cuando el resorte se ha comprimido 15 cm
2) Calcule la variación de energía interna que ha experimentado el gas.
3) Calcule el calor transferido
4) Utilice la hoja Excel y calcule las mismas cantidades (W, U, Q) para diferentes desplazamientos: 5, 10, 15, 20, 25 cm. Muestre en un cuadro y concluya sobre la relación entre trabajo y desplazamiento del pistón
5) ¿Hay diferencia entre la variación de energía interna y el calor?. Interprete a cada una de estas cantidades tomando los valores numéricos para el desplazamiento de 15 cm