Ayudantí a #3: Termodina mica General y Laboratorio

Profesor: Rodrigo Balderrama.

Ayudante: Valentina Neira

1. Un gas perfecto monoatómico sufre dos transformaciones politrópicas reversibles, desde el mismo estado inicial, las cuales producen el mismo trabajo. En la primera transformación la presión se reduce a la mitad y la temperatura inicial permanece constante a [ ]. Se pide calcular: a) La temperatura final en el segundo proceso

(el cual puede ser considerado como un proceso politrópico en gas ideal, tal que ).

b) El calor intercambiado en ambas transformaciones.

Por último, realice un diagrama Pv de las transformaciones.

Considerando que:

Para el segundo proceso ⁄ .

Se tiene un mol de sustancia.

⁄

⁄ .

[

].

.

Propuesto #1 En un dispositivo cilindro-émbolo hay [ ] de oxígeno a [ ] y [ ]. El gas se expande, siguiendo el proceso , hasta que alcanza una temperatura de [ ]. Determine: a) El volumen final en y la presión final en kPa. b) El valor del trabajo, en kJ. c) El calor transferido, en kJ. 2. Una caldera recién apagada, de [ ] de volumen, contiene una mezcla líquido-vapor de agua a [ ].

El líquido ocupa un del volumen de la caldera. La caldera disipa calor lentamente hacia el ambiente, que se encuentra a [ ]. Tras un cierto tiempo, se puede observar que la caldera ha alcanzado la presión atmosférica de [ ]. Considerando la caldera como un cuerpo rígido, calcule: a) La masa total de agua líquida contenida en la caldera, en kg. b) La calidad final del sistema. c) Calor total disipado al ambiente, en kJ. Representar el proceso en un diagrama Pv.

Propuesto #2 En un dispositivo cilindro-émbolo están contenidos [ ] de vapor saturado de refrigerante 134a, a [ ]. Entonces se transfieren [ ] de calor al refrigerante, a presión constante, por medio de una resistencia en su interior conectada a un suministro de voltaje de [ ] durante [ ]. Determine la corriente aplicada, para que la temperatura final sea de [ ]. También muestre el proceso en un diagrama Tv, con respecto a las líneas de saturación.

Figura 1: ejercicio propuesto 2

3. Un tanque cuyo volumen se desconoce se

divide en dos partes por una mampara. Un lado del tanque contiene [ ] de refrigerante 134a que es un líquido saturado a [ ], mientras que el otro lado está al vacío. Se quita la mampara, y el refrigerante llena todo el tanque. Si el estado final del refrigerante es [ ] y [ ], determine el volumen del tanque.

Figura 2: ejercicio

Propuesto #3 Un depósito rígido y aislado está inicialmente dividido en dos compartimientos mediante un tabique. Uno contiene [ ] de vapor de agua saturado a [ ] y el otro está vacío. Se rompe el tabique de separación y el agua se expande por todo el depósito. El volumen total es tal que la presión final de equilibrio es [ ]. Determine: a) El volumen inicial del líquido saturado, en . b) El volumen total del depósito, en . Por último, dibuje en un diagrama Pv el proceso con relación a la línea de saturación.

Figura 3: ejercicio propuesto 3.