Calorimetria

1. Cuando un gas aumenta su volumen es porque se está efectuando un trabajo sobre él.

Falsa, un gas aumenta de volumen si se le aplica calor y en el momento que sus moléculas se mueven más violentamente logrando su expansión y el gas es el que se realiza el trabajo.

2. El trabajo efectuado por un gas tiene signo negativo.

Falso, el trabajo es de signo positivo

3. Para calcular el trabajo efectuado por o sobre un gas, en todos los casos es necesario que el volumen aumente.

Falso

Cuando el volumen inicial es mayor que el final, el gas se comprime, el trabajo es negativo.

Cuando el volumen final es mayor que el inicial, el gas se expande, el trabajo es positivo

4. Cuando el gas efectúa un trabajo sin que exista flujo de calor, obligadamente la temperatura tenderá a variar.

Verdadera

5. Si el resultado de la variación de energía interna es positivo, entonces la temperatura del gas aumenta.

Verdadera

6. En la gráfica Presión contra Volumen, la inclinación del trazo de la gráfica representa el trabajo.

Verdadera

7. En la gráfica presión contra volumen, un trazo de gráfica completamente vertical implica trabajo cero.

Verdadera

8. En una gráfica Presión contra Volumen, una línea paralela al eje “X” representa una presión constante.

Verdadera

9. En la gráfica presión contra volumen que se muestra enseguida, cuando la transformación es del punto “A” al punto “B”, el trabajo es efectuado por el gas.

Falso, el trabajo es realizado por una fuerza externa sobre el gas y tendrá signo negativo

10. En la gráfica presión contra volumen que se muestra en seguida, el trabajo tiene signo negativo.

Falso, el trabajo es efectuado por el gas y tendrá signo positivo

SECCIÓN B:

Para cada uno de los siguientes ejercicios numéricos elabora los cálculos correspondientes para encontrar las variables que se piden.

1. Una muestra de helio con una presión de 4.1x 105 y volumen inicial de 2.3 se encuentra encerrada en un recipiente con un émbolo (tapa móvil) y sufre una transformación en donde su presión se mantiene constante y se expande logrando un volumen de 3.5 , determina: a) si el trabajo fue efectuado por el gas o sobre el gas, b) el valor del trabajo.

Cálculos:

P=4.1x105 Nt/m2

V1= 2.3 m3

V2= 3.5 m3

Resultado:

Debido a que el volumen final es mayor que el inicial, el gas se expandió, por lo tanto el trabajo es positivo y fue efectuado por el gas

T=P(V2-V1)

T=4.1x105 (3.5 – 2.3) =492,000 Joules

2. A una muestra de nitrógeno se le agregan 2,500 calorías al mismo tiempo que disminuye su volumen en 1.89 m3, en una transformación en donde mantiene su presión constante en 3.2 x105 , encuentra a) la variación en su energía interna, b) qué sucede con la temperatura del gas (aumenta, disminuye o permanece igual).

Cálculos:

Q=2500 cal = (2500 x 4.2)=10,500 Joules

V2-V1= -1.89 m3

T=P(V2-V1)

T=3.2 x105 x (-1.89)= -604,800 Joules

U =10,500 – (-604,800) = 615,300

Resultado:

U =615,300 Joules

Debido a que la variación de la energía interna es positiva, la temperatura del gas aumenta

3. La siguiente gráfica representa la transformación desde el punto “a” hasta el “b” experimentada por una muestra de helio, determina: a) si el trabajo fue efectuado por el gas o sobre el gas, b) el valor del trabajo.

Cálculos:

A1= (b*h)/2 = ((1.45 - .8)(2x105-1.5x105)

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