Cálculo de la cantidad de calor extraída en un ciclo en diagrama P-V

Question

La pregunta es la siguiente: Hay un ciclo termodinámico de un motor, que funciona con un gas monoatómico ideal. ¿Cuál será la cantidad de calor extraída de la fuente en un solo ciclo?

Mi enfoque: El trabajo realizado por el gas es el área encerrada por el ciclo, $$\Delta W = P_0 V_0$$ Por la primera ley de la termodinámica, $$\Delta U = \Delta Q - \Delta W$$ Puesto que, en un ciclo $\Delta U = 0$ , $$\Delta Q = \Delta W = P_0 V_0$$

Pero el libro dice que la respuesta es $(13/2)P_0V_0$ . ¿En qué me estoy equivocando?

Answer 1

No resolveré el problema, pero le diré por qué se equivoca. La pregunta pide encontrar el calor extraído de la fuente tu razonamiento dice calor extraído de la fuente es igual al trabajo total realizado por el sistema en un solo ciclo. Esto va claramente en contra de la 2ª ley de la termodinámica, según la cual no se puede convertir en trabajo todo el calor extraído de la fuente. ¿Cuál es el problema?

El calor extraído de la fuente es no igual a calor añadido al sistema durante todo el proceso, ya que parte del calor extraído de la fuente se desperdicia y se libera al entorno.