Examen 1 de termodinámica, Beltran González Luis Enrique, tercer semestre
Enviado por Luis Enrique Beltrán González • 28 de Septiembre de 2015 • Ensayos • 600 Palabras (3 Páginas) • 114 Visitas
Examen 1 de termodinámica, Beltran González Luis Enrique, tercer semestre.
Conteste las siguientes preguntas cuidando su redacción.
- De la definición de trabajo en términos de variables extensivas e intensivas. Explíquela y dé tres ejemplos de trabajos termodinámicos.
El trabajo lo definimos como la menos la integral de una variable intensiva por el diferencial de su variable extensiva, es decir:
[pic 1]
En este ejemplo ponemos el trabajo en términos de presión y volumen, en donde la presión es la variable intensiva y el volumen la variable extensiva, de la misma forma podemos representar distintos trabajos como en un elástico o en un sólido:
en donde representa la tensión lineal (variable intensiva) y L la longitud (variable extensiva, también podemos ver el trabajo en una superficie como de la misma forma podemos ver que representa la tensión superficial y A el área.[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]
- ¿Como se define el estado de equilibrio termodinámico?
El equilibrio termodinámico se presenta cuando la entropía es máxima, cuando las variables del sistema son independientes del tiempo, y las variables intensivas son homogéneas.
- ¿Cómo se define el trabajo de un sistema arbitrario en termodinámica? Escriba dos ejemplos de trabajo termodinámico termodinámico.
El trabajo en un sistema arbitrario es el producto de la fuerza por la componente del desplazamiento provocado por la fuerza paralelo a la fuerza, podemos ver el trabajo en un sistema hidrostático:
[pic 6]
y el trabajo en un elástico:
[pic 7]
- Enuncie, escriba y explique el contenido físico de la primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados.
La primera ley de la termodinámica, va muy relacionado con el principio de la conservación de la masa (sistema cerrado), se dice que el cambio de energía interna de un sistema es igual a la suma del calor agregado menos el trabajo realizado por el sistema, matemáticamente se tiene la siguiente relación:
[pic 8]
- Escriba la relación matemática para la entalpía. Si un proceso ocurre a presión constante ¿a qué cantidad es igual la entalpía?
La entalpía (H) se define como la cantidad de energía cedida o absorbida por un sistema termodinámico.
[pic 9]
Para un proceso que ocurre a presión constante tenemos que la entalpía se expresa como:
[pic 10]
Problema 1
Un kilogramo de gas ideal monoatómico (Cv=3R/2) se encuentra a temperatura de 300K. Se caliente isobáricamente hasta que su volumen se duplica. Luego el gas se enfría a volumen constante hasta que su presión se reduce a la mitad. Finalmente se le somete a una compresión isotérmica hasta el estado inicial.
- Dibuje un esquema del ciclo suponiendo que todos los procesos son reversibles.[pic 11]
- Calcule el calor intercambiado en cada parte del proceso y en todo el ciclo.
- Calcule el trabajo intercambiado en cada parte del proceso y en todo el ciclo.
- Calcule el cambio de entropía en cada parte del proceso y en todo el ciclo.
[pic 12]
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- Calcule la eficiencia termodinámica del ciclo.
[pic 30]
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