problemas resueltos de termodinamica

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TRABAJO PRÁCTICO TERMODINÁMICA

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un trabajo de nivel de secundaria

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TRABAJO PRCTICO TERMODINMICA

TRABAJO PRCTICO TERMODINMICA

1. Calculen el trabajo que realiza un gas en contra de una presin constante de 2 atm, si evoluciona de un volumen de 4 litros a otro de 24 litros.

2. Se eleva la temperatura de 3,2 g de gaseoso de 10C a 110C. Si se realiza el proceso a presin constante de 50kPa, calculen:a) El trabajo realizado por el gas;MAO (Masa atmica del oxgeno) = 16

b) El aumento de la energa interna si el sistema absorbi 83 cal en forma de calor.

3. Se comprimen manteniendo la temperatura constante 44,8 litros de (MA = 14) que se encuentran en CNPT (P = 1 atm, T = 0C = 273K) hasta ocupar de su volumen inicial. Calculen:a) La presin final;

b) El trabajo realizado

4. Hallen el trabajo realizado por un gas que ocupa un volumen inicial de 6 litros cuando su temperatura aumenta de 27C a 127C contra una presin exterior constante de 2 atm.

5. Calculen el trabajo que realiza un gas al expandirse desde un volumen inicial de 3 litros a 50,65 kPa hasta un volumen final de 21 litros, permaneciendo constante la temperatura.

6. Un gas ideal que ocupa 10 litros, sometido a una presin constante de 3 atm, se enfra desde 277C hasta 3C. Calculen el trabajo realizado.

7. Un sistema se lleva del estado 1 al estado 2. Para ello se le entrega una cantidad de calor de 100 J y el sistema realiza un trabajo de 40 J.a) Si el sistema se lleva de 1 a 2 por otro camino, realiza un trabajo de 20 J. Qu cantidad de calor recibe del medio exterior?

b) El sistema regresa de 2 a 1 por otro camino. Para ello recibe un trabajo de 35 joule. El sistema entrega o absorbe calor? Cunto?

El sistema cede calor al medio.

8. Un recipiente contiene de hidrgeno (M = 2) a una temperatura de 327C y una presin de 400 kPa. Si se lo enfra a presin constante hasta una temperatura de 0C:a) Cul es la variacin de su energa interna?

b) Cul es el trabajo realizado por el sistema o contra l?

c) Cul es el calor cedido o absorbido por el sistema?

9. Una garrafa de 50 l contiene 4,4 g de dixido de carbono (M = 44) en CNPT. Si se triplica su presin manteniendo el volumen constante:a) Cul es la variacin de su energa interna?

b) Cul es el trabajo realizado por el gas?

No se realiza trabajo porque es una evolucin isocrica.

c) Cul es el calor absorbido por el sistema?

10. Se tienen dentro de un cilindro con pistn 0,32 mol de oxgeno que ocupan un volumen de a una presin de 101,3 kPa. Si al sistema se le entregan 1000 cal y realiza un trabajo de 1500 J, calculen la variacin de la energa interna y la temperatura final del sistema.

11. Un recipiente con pistn que tiene un volumen inicial de 4 l contiene 14 g de nitrgeno a 500 kPa. Si al expandirse adiabticamente realiza un trabajo de 2000 J, cul fue su temperatura final?

12. Un recipiente contiene 20 l de hidrgeno a una temperatura de 57C y una presin de 200 kPa. Si se lo calienta a volumen constante hasta una temperatura de 473C, calculen cunto vara su energa interna y cunto calor se le entreg.

13. Una mquina trmica toma 5500 J de la fuente caliente y cede 3200 J a la fuente fra en cada ciclo. Cul es su rendimiento?

14. Se calienta un gas ideal que ocupa un volumen de 4 litros a 2 atm y 200K, hasta duplicar la presin y manteniendo el volumen constante. Luego se lo expande isotrmicamente hasta que la presin adquiere el valor inicial y despus se lo comprime isobricamente hasta que el volumen adquiere el valor inicial.a) Representen el ciclo en escala.

b) Calculen el trabajo neto en la evolucin.

Evolucin A-B: No realiza trabajo porque es una evolucin isocrica.

Evolucin B-C:

Evolucin C-A:

c) Determinen la cantidad de calor absorbida en el ciclo.

Evolucin A-B:

Evolucin B-C: No hay variacin de energa interna porque es una evolucin isotrmica.

Evolucin C-A:

d) Cul es el rendimiento del ciclo?

15. Veinte g de hidrgeno evolucionan segn el ciclo de la figura. Datos:

Suponiendo que se comporta como gas ideal calculen:a) Las coordenadas de estado de los puntos A, B, C y D.

p (kPa)

V (T (K)

A19366,7

0,0013300

B19366,7

0,003700

C83000,007700

D8300

0,003300

b) El trabajo, el calor y la variacin de la energa interna en cada evolucin.

Evolucin A-B:

Evolucin B-C:

Evolucin C-D:

Evolucin D-A:

c) El rendimiento del ciclo.

16. Una mquina trmica cede a la fuente fra 1800 caloras en cada ciclo y tiene un rendimiento del 16%. Cuntas caloras absorbe de la fuente caliente?

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