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[casi casi resuelto] 1ºP Verano 2005 - Ej 3

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Se tiene un gas imperfecto cuya ecuaciónd e estado puede representarse de la siguiente manera:

$$PV=NkT[1+{B}_{2}(T)\frac{N}{V}+{B}_{3}(T){(\frac{N}{V})}^{2}+...]$$

Calcular:

a) la entropía S(T,V)
b) la compresibilidad isotérmica \(\kappa = -\frac{1}{V} \frac{\partial V}{\partial P}{\mid}_{T}\)
c) el coeficiente de dilatación térmica \(\beta = \frac{1}{V} \frac{\partial V}{\partial T}{\mid}_{P}\)

Utilizar las relaciones de Maxwell y Helmholtz (?) cuando resulte conveniente.

a) Bueno, acá está mi problema. Uso la relación que deriva de la func´n de Helmholtz para encontrar \(\frac{\partial S}{\partial V}{\mid}_{T}\) que queda igual a \(\frac{\partial P}{\partial T} {\mid}_{V}.\)

Pero, sin asumir que conozco \({c}_{v}\) y que es constante, no sé cómo conseguir \(\frac{\partial S}{\partial T} {\mid}}_{V}\).

Estuve viendo y cuando tuvimos que hacer algo así en clase, o nos daban el calor específico, o asumíamos que era constante y conocido (en el ejercicio en que calculábamos la energía y la entropía de un gas de Van Der Waals, que tamién está enu n parcial). Pero acá no dicen nada, y la verdad es que no se me ocurre como hacer.

b) En este se me ocurrió solamente usar una propiedad demostrada en el ejercicio 1) de la guía 3, que dice que:

$$\frac{\partial V}{\partial P} {\mid}_{T} = \frac{1}{\frac{\partial P}{\partial V} {\mid}_{T}}$$
[/Tex]

y eso sí lo puedo calcular (porque el problema está en que no puedo despejar V de la ecuación de estado)

c) edit: este pensé en hacerlo también usando el ej 1 de la práctica 3, la prmera y segunda parte combinadas nos dan: (x=V, y=T, z=P):

$$-1=\frac{\partial V}{\partial T} {\mid}_{P} \frac{1}{\frac{\partial P}{\partial T} {\mid}_{V}} \frac{\partial P}{\partial V} {\mid}_{T}$$

de donde podemos sacar lo que estabamos buscando

bueno, cualquier ayuda será más que bienvenida. feliz día a todas las madres!

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Measure your life in love.
("Vete, pues. Existen otros mundos aparte de estos.")

Yo tengo una pregunta:
¿En la parte a. que harías después? ¿Integrás? \(\frac{\partial P}{\partial T} {\mid}_{V}\) te va a quedar en términos de T y V (además de tener las derivadas de las B's)
Igual otra cosa no se me ocurre. Talvez haya alguna propiedad del virial super copada y no la vimos.

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When the Prime Minister asked of a new discovery, 'What good is it?', Faraday replied, 'What good is a new-born baby?'

si, yo creo que haría eso, que integraría y me quedaría:

$$S(T,V)=Nk[\frac{-1}{{V}^{2}}-\frac{3{B}_{2}(T)N}{{V}^{3}}+...]+NkT[\frac{-3{B}_{2}'(T)N}{{V}^{3}}+...]+\phi(T)$$

y si solucionaramos el problema que decía antes del calor específico, derivamos de nuevo con respecto a T y obtenemos la función esa.

Ahhh T y V son variables independientes, cierto cierto, entonces se puede integrar, muchas gracas. Sobre el \({c}_{v}\), talvez se olvidaron de escribirlo (la gran excusa cuando pensas que falta una hipótesis), si no, no sé.