Respuesta :
Respuesta:
Explicación:
Para resolver este problema, utilizaremos las leyes de los gases ideales y las relaciones de los procesos termodinámicos. Aquí está la solución de forma resumida:
Proceso i (Calentamiento a presión constante):
Utilizamos la ley de Gay-Lussac para gases ideales:
1
1
=
2
2
T
1
P
1
=
T
2
P
2
Con
1
=
2
atm
P
1
=2atm,
1
=
300
K
T
1
=300K y
2
=
450
K
T
2
=450K, encontramos
2
=
2
×
450
300
=
3
atm
P
2
=
300
2×450
=3atm.
Proceso ii (Enfriamiento a volumen constante):
Utilizamos la ley de Charles para gases ideales:
1
1
=
3
3
T
1
V
1
=
T
3
V
3
Dado que
1
=
3
=
4
L
V
1
=V
3
=4L y
1
=
300
K
T
1
=300K, y se enfría a
3
=
250
K
T
3
=250K, no hay cambio en el volumen.
Proceso iii (Compresión a temperatura constante):
Dado que la temperatura se mantiene constante a
3
=
250
K
T
3
=250K y se comprime a
4
=
4.00
L
V
4
=4.00L, no hay cambio en la temperatura.
Proceso iv (Calentamiento a volumen constante hasta el estado inicial):
Dado que el volumen se mantiene constante a
4
=
4.00
L
V
4
=4.00L y se calienta a
1
=
300
K
T
1
=300K, no hay cambio en el volumen.
Por lo tanto, el sistema regresa al estado inicial (estado 1) con las mismas condiciones iniciales.