ejercicios de termodinamica 1

7/24/2019 ejercicios de termodinamica 1

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EJERCICIOS CAPITULO 2:

2.1) Inicialmente un trozo de plomo de 1 Kg. se mueve horizontalmente a una velocidad de 5(m/s), siendo

g=9,8(m/s!).determine (a) la variaci"n de velocidad para un cam#io de energ$a cin%tica de 1 & 'm,

(#) la variaron de altura para un cam#io de energ$a potencial de 1 &'m.

( )

( ) ( )

( )

+

g g

g g g g g

g g

g

! !

! ! ! !

! ! ! !! ! ! ! !

! ! ! !

!.1.

1) *

!

1 1 & * 1 5 1 & * ,5 5

!

1 & * ,5 5 ! !5 * +5 * +5 * ,-1 *

) * * ,-1 5 *1,-1

) * (

C

Desarrollo

a Ec M vf vi

m Kg vf m Kg vf

m m m m mm Kg vf vf vf vf vf

Ss s s s

m m mb v vf vi v v

S S S

c Epg M g hf h g g g!

) 1& *1 9,8 *1,!m

i m Kg h h mS

2.2) Inicialmente un ciclista con su #icicleta, con una masa total de 1Kg, se mueve horizontalmente a

una velocidad de 5(m/s) a una altura de m por encima del nivel del mar, donde g=9.-5

(m/s!).determine*

a. La velocidad final para un cambio de energa cintica de 500j, yb. La altura final si la energa potencial disminuye 500j.

atos*

m=1g 0ariaci"n energ$a cin%tica= 5K=5=5g'm2/s2

vi=5m/s2 0ariaci"n energ$a potencial= 5g'm2/s2

h=m

g=9,-5m/s2

(a)= v32 !5g'm2/s2 / 1g 4 (5m/s)2 = 111,0!! m"s.

(#)= variaci"n h= 5g/m2 / s2 / 1g'9,-5m/s = 51!,8!5 m

h3= hivariaci"n h = m 6 51!m = #,1#$m.

2.!) 7n trozo de hierro de ! l#m se mueve con una velocidad inicial de 13t/s

n un lugar en el ue la gravedad (g) es la est:ndar. etermine, (a)*

;a variaci"n de velocidad para un cam#io de energ$a cin%tica de 13t'l#m, (#)*

;a variaci"n de energ$a potencial en 3t'l#3 para un aumento de altura de 1 3t.


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!

!

3

3t*! g*

3t *1) *=

*1)3t *1) 3t l#

M Lbm

s

vi vf s

h Ec

g

!! ! !

3

!!

3 !!

! !!

! ! !

desarrollo*

1 1 1 3ta) * 1 3t l# * ! 1

! ! !

3t 3t 1 3t l#

3t 3t 3t

Ec M vf M vi Lbm vf s

LbmLbm vf

ss

vfs s s

/ /

+

g g g g

gg g

!! 3t* *!,5


3/8

!

!

a) *= A*! K@

#) v3!*= A*! K@ 8

m 1*!

esarrollo*

1a) c* B

!

1 m !/@ * B ! !.

!

M

kj

vfs

vf

s

+

g

g

! !

! !

! ! !

!! ! !

!

! !

!

!!

1 m 1 m& * m !. !& * m !

! !

m m m m !Kg * m 1 !Kg * m 1 m* !

1#)c* B

!1

!8/@ * !/g !8.& *1/g!

m!8.Kg !8.Kg

*v31Kg

m ms s

m kgs s ss

vf

vf m vf

s

g g g g

g g g g g

g

g g g

g

!

!

m

m

*v3 *1-,


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2.2) 7na #ater$a de 1! 0. se carga suministrando una corriente de 5 C durante + min.urante el periodo de carga la #ater$a pierde un calor de !- K. DalcElese la variaci"n de

energ$a almacenada en la #ater$a en Kilo@ulios.

-+//LL'

F = !- K@

G = F 4 H

H el%c. = 1!v ' 5C ' (+ min) (+ min = !+s) seg.)

H el%c.= H ' (!+ seg.)

elc.% 1 *j

G= 1++ K@ 6 !- K@

3-% 11# *j

2.!() 7n recipiente r$gido contiene arg"n gaseoso del ue se etrae un 3lu@ode calor constante de 5 Jtu/min. ;a Enica interacci"n tra#a@o es la ue se

realiza mediante una resistencia el%ctrica a una velocidad dada por = 9t,

donde esta en 3t'l#3/min t est: en minutos. etermine*

a) ;a variaci"n instant:nea de la energ$a del gas en t = 8 min. en Jtu/min.#) ;a variaci"n neta de energ$a despu%s de 15 min. en Jtu.


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[ ]

) con 8 min

l#3 * 93t 8 min * -.!3t l#3 1,


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3 6 i = F 6 H

;>-

H = vi

vf

pvd=w=p vi

vf

dv

H = > vi=0,57

vf=1,71

v

1,-1

H = > (v)

, 5-

H = > (v3 6 vi)

H = > (1,-1 6 ,5-)

H = !


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3 6 i = H

, -9 6 1, +- = H

% 75, !2 AB

2.!) 7n dispositivo cil$ndricoem#olo contiene un gas ue eperimenta una serie de procesos cuasiest:ticos uecon3orman un ciclo. ;os procesos son como sigue* 1!,epansi"n a presi"n constanteL!0 determine las interacciones de tra#a@o calor en

ilo@ulios para cada uno de los cuatros proceso.

stado >,>a 0,cm< N,K 7,@

1 95 1!5 5 ,


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+ 11 5

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