Compresión adiabática.

En un sistema simple, típicamente contamos con el calor específico molar $c_P\equiv T(\partial s/\partial T)_P$, el coeficiente de expansión térmica $\alpha\equiv (1/v)(\partial v/\partial T)_P $ y la compresibilidad isotérmica $\kappa_T\equiv-(1/v)(\partial v/\partial P)_T $ como datos. Buscamos en primer término una expresión para las variaciones de la temperatura a medida que cambia la presión en este proceso a entropía constante. Utilizando la relación (2) se obtiene

\begin{displaymath}
\left(\frac{\partial T}{\partial P}\right)_{S,n} =
- \left...
...T{n c_P} \left(\frac{\partial S}{\partial P}\right)_{T,n} \;.
\end{displaymath}

La derivada del último miembro tiene como variables independientes a $T,P $ y $n$, que corresponden al potencial de Gibbs

\begin{displaymath}
 {\rm d}G = - S  {\rm d}T + V  {\rm d}P +\mu  {\rm d...
..._{T,n} =
\left(\frac{\partial V}{\partial T}\right)_{P,n} \;,
\end{displaymath}

con lo cual

\begin{displaymath}
\left(\frac{\partial T}{\partial P}\right)_{S,n}=\frac{T v \alpha}{c_P}\;.
\end{displaymath}

También pueden hallarse los cambios de $\mu$ utilizando la relación de Gibbs-Duhem en la forma $ {\rm d}\mu=-s  {\rm d}T+v  {\rm d}P$ para escribir

\begin{displaymath}
\left(\frac{\partial\mu}{\partial P}\right)_{S,n} =
-s \left(\frac{\partial T}{\partial P}\right)_{S,n} + v \;,
\end{displaymath}

o bien

\begin{displaymath}
\left(\frac{\partial\mu}{\partial P}\right)_{S,n} =
v - \frac{s T v \alpha}{c_P} \;.
\end{displaymath}



Gustavo Castellano    12/06/2018