TRABAJO CON TRASVASIJAMIENTO
(Actualizado al 15/04/2000)
Compresión con Trasvasijamiento:

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:

Observemos que el trabajo de aspiración es positivo (+, sistema entrega trabajo al exterior ya que se recorre en el sentido de los punteros del reloj) y el de trasvasije es negativo (-, sistema absorbe trabajo, pues se recorre contra los punteros del reloj. En el caso del bombín de bicicleta el trabajo de aspiración sería 0 pues existe la misma presión a ambos lados del pistón cuando se llena (solo hay que vencer el roce).

La expresión de arriba se puede reescribir de la siguiente manera:

Gráficamente podemos ver que el trabajo con trasvasijamiento es la integral sobre el eje p.

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:


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Autor: R. Román L.
Versión original: 05 Abril 1998.