Gas de var der Waals en depósito con tabique diatérmano

Un depósito adiabático tiene un émbolo también adiabático, inicialmente sujeto con unos topes, y que puede deslizar sin rozamiento.

Su interior está dividido en dos cámaras A y B por un tabique rígido, fijo y diatérmano. Cada una de las cámaras contiene n_A = n_B = 100 mol de un gas de van der Waals, de c_v = 29 J/(mol·K). El volumen inicial de la cámara A es V_A1 = 0,5 m³ y el de la cámara B, V_B1 = 0,3 m³, encontrándose ambas a T₁ = 310 K.

A partir de este estado, se realiza una expansión cuasiestática del gas contenido en B hasta V_B2 = 0,5 m³ (estado 2).

A continuación se inmoviliza el émbolo y se retira el aislamiento exterior, alcanzándose el estado de equilibrio 3.

Calcular:

• P_A1, P_B1 
• Obtener las ecuaciones u = u(T,v) y s = s(T,v)
• T₂, P_A2, P_B2 
• Q_2-3, I_t,2-3 
• W_1-2, I_1-2 
• ∆B_1-2, ∆B_2-3 

Datos:

• P₀ = 1 bar
• T₀ = 300 K
• Ecuación de van der Waals:
  
  (P+a/v²) (v−b) = RT
  con a = 0,24 Pa·m⁶/mol², b = 3,5·10⁻⁵ m³/mol

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