En el caso de una compresión simple (sin trasvasijamiento) y sin roce el trabajo de compresión queda dado por:
En un diagram p-v el proceso se ilustra por la evolución 1-2 y el trabajo de compresión queda representado por el área bajo la curva de la evolución.
A diferencia de una compresión simple, el efectuar trabajo con trasvasijamiento implica tres etapas:
Primero se debe aspirar el fluido, luego comprimirlo y finalmente trasvasijarlo al recinto de mayor presión. Esto lo podemos experimentar muy claramente al accionar el bombín de una bicicleta. Primero aspiramos y llenamos el bombín al desplazar el pistón hacia atrás, luego comprimimos el aire entre la presión ambiente y la presión p1 al interior del neumático y solo cuando alcanzamos p1, se comienza el trasvasije del aire desde el interior del bombín al neumático.
En forma genérica podemos ilustrar la situación de trabajo
con trasvasijamiento en un diagrama
p-V y un esquema de bloques como se ilustra en la siguiente
figura:
De 0 a 1 se produce la aspiración a presión constante. De 1 a 2 es la compresión y de 2 a 3 es el trasvasije.
El trabajo total de compresión estará dado por:
En teoría la aspiración y el trasvasije son procesos isobáricos. Así que podemos escribir:
La expresión de arriba se puede reescribir de la siguiente manera:
Nuevamente reitero la advertencia de que para que la integral del trabajo sea válida, la compresión (o expansión) debe ser sin roce.
EXPRESIONES DE COMPRESIÓN Y EXPANSIÓN CON TRASVASIJAMIENTO:
Isotérmicas:
En el caso de una compresión (o expansión) isotérmica
se cumple que:
Isóbaras:
En el caso de una isóbara, como p=Cte., entonces DW=0.
Isócoras:
En el caso de isócoras (v=Cte.), la integral se resuelve
muy simplemente como:
Adiabáticas sin roce con trasvasijamiento:
Este caso es un poquito más complicado que los anteriores. Se
tiene que:
