Enunciado
Un cilindro de área transversal $A$ tiene paredes aisladoras y en su interior hay un pistón también aislante. El extremo del cilindro opuesto al émbolo conduce térmicamente y permite que se introduzca calor desde los alrededores a temperatura constante $T_0$. Hay una fuerza de fricción constante $F_f$ entre el pistón y la pared del cilindro. El cilindro contiene $n$ moles de un gas ideal con volumen inicial $V_0$ y temperatura inicial $T_0$. El gas realiza una expansión isotérmica hasta que el volumen final es $V_f=aV_0$
Halle (a) $\Delta Q$, $\Delta U$ y $\Delta W$ para el gas; (b) $\Delta Q'$, $\Delta U'$ y $\Delta W'$ para los alrededores; (c) $\Delta S$ del gas; (d) $\Delta S'$ de los alrededores; (e) $\Delta S$ del universo.
Solución Paso a Paso
Como $V=Ax$, el cambio de posición del pistón es:$$\Delta x=\frac{V_f-V_0}{A}=\frac{(a-1)V_0}{A}$$