Usted está cometiendo dos errores básicos en su pensamiento, por
- aplicar el significado social a la palabra “potencial” que está mal,
- La atribución de efectos (igualación) como causales, es decir, lógica de propósito social, que no es el razonamiento científico correcto.
Si observas las dimensiones de la presión, tiene unidades de fuerza por unidad de área. ¿Qué área? Cualquier area El área que elija puede ser el área del contenedor, o puede ser cualquier área. Interal rebanadas, lo que sea. Así que mira las unidades de fuerza / área y ¿qué obtienes? Fuerza * distancia / volumen. Esa es una densidad de energía. Al medir la presión, en realidad estás midiendo una densidad de energía mecánica . La fuerza es un vector, pero la presión no lo es, y tampoco lo es la densidad de energía.
Ahora es esa energía energía potencial? No. Claramente no lo es. No por la definición física de energía potencial, que es energía en virtud de posiciones relativas. Tú ya dijiste que es en forma cinética. No es más energía potencial que una batería. De hecho, también llamamos energía de batería energía química, no energía potencial.
Está demasiado suelto con la palabra potencial, en lenguaje social seguro, el potencial es energía almacenada, pero en mecánica no debe ser descuidado, y simplemente use el término energía potencial para referirse a la energía en función de la posición.
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Históricamente, la palabra no era restrictiva, por lo que la analogía de “presión” de una cantidad de carga eléctrica se llamó el “potencial” de esa carga y aún se encuentra ese término usado para describir el voltaje, como la energía por carga en ese contexto.
Entonces no, no defina la energía potencial como la capacidad para hacer trabajo. Defínelo como energía asociada a la posición .
Esperemos que ahora pueda describir un poco más claramente el comportamiento del gas. Cómo se expande el gas es un detalle crucial que está pasando por alto. Puede o no cambiar su contenido de energía a medida que se expande, puede haber o no fuerzas aplicadas en distancias a medida que se produce ese cambio.
Si se permite que el gas se expanda “libremente”, entonces no hay ningún cambio en la energía interna. La temperatura, la energía cinética media, no se ve afectada. Pero la densidad de energía ha disminuido dramáticamente , e irreversiblemente. Es decir, la presión.
La otra cosa que podría suceder (no su escenario) es que las moléculas de gas podrían empujar en alguna superficie sobre un desplazamiento y funcionar a medida que se expande. Entonces perderías energía también, y la energía cinética de las moléculas disminuiría, se enfriaría. Así que la presión bajaría por dos razones.
Finalmente una nota sobre causa y efecto. El concepto de “igualación” es un resultado final, no una causa . Puede ver por lo anterior que en ambos casos terminamos igualados, pero eso no le dice nada sobre el proceso intermedio.