TERMODINÁMICA: IWQ-111(S) GUIA Nº1 Resuelta

TERMODINÁMICA: IWQ-111(S)

GUIA Nº1 Resuelta

1. Transforme  las siguientes unidades a las dimensiones indicadas:

1. Determinar la energía cinética y potencial de una tonelada métrica de agua cuya velocidad es de 60 millas/h y se encuentra a una altura de 850 pies sobre el nivel del mar. Expresada en las siguientes unidades:

v = 60 millas/hr = 26,82 m/s

h = 850 pies = 259,08 m

g = 32,17 ft/s2 = 9,8 m/s2

m = 1 Ton = 1000 kg

[pic 2]

1. Calcular energía cinética y potencial de un proyectil cuya velocidad es de 12000 millas/hr en un punto tal que la aceleración debida a la gravedad es de 30 pies/seg2. Su masa es 25 kg, y se encuentra a una altura de 100 m.

v = 12000 millas/hr = 5364,3 m/s

h = 100 m

g = 30 ft/s2 = 9,144 m/s2

m = 25 kg

[pic 3]

1. Convertir las siguientes cantidades:

PM (NaCl) = 22,992 + 35,453 = 58,445

1. Complete la siguiente tabla:

1. E.H. Amagat, antes de diseñar la balanza de pesos muertos, trabajó en un tiro de mina y empleó un manómetro de mercurio para hacer las mediciones de presión. Una de las lecturas obtenidas fue 430 atm. Si g es 32,10 pies/s2 y si la temperatura del manómetro de mercurio es de 20°C, que altura del manómetro se requiere para obtener esta presión.

P = 430 atm = 43571900 Pa

G = 32,10 ft/s2 = 9,78408 m/s2

T = 20°C

ρHg (20°C) =         13,546 gr/cm3 = 13.546 Kg/m3

[pic 12]

1. Determine la cantidad de trabajo requerido para la compresión isotérmica reversible de: 2 moles de un gas ideal a 300 °K, con el objeto de disminuir el volumen a la mitad. Compare el resultado con el correspondiente a la compresión isotérmica de este gas mediante una compresión externa constante de 7 atm para el mismo cambio de volumen.

N = 2 mol

T = 300°K

Vi = V

Vf = V/2

G.I.

[pic 13]

Compresión Isotérmica Irreversible ( Pext = Cte. = 7 atm)

P interna final = Pexterna = 7 atm (Equilibrio)

[pic 14]

1. Compare el uso de alcohol etílico y agua como líquidos termométricos para el rango de temperatura 273 K - 313 K. Las densidades del alcohol y el agua en función de la temperatura son:

Graficar en Excel: Lineal en el rango deseado.

                         Presición: Rango de medición más pequeño.

1. Un gas está confinado en un cilindro gracias a un pistón de 10 cm de diámetro, sobre el cual descansa un peso. La masa del pistón y el peso combinados equivalen a 30 kg.

1. Que fuerza ejerce la atmósfera, el pistón y el peso sobre el gas, suponiendo que no existe rozamiento.

[pic 15]

[pic 16]

1. Cuál es la presión del gas.

[pic 17]

1. Si el gas que está dentro del cilindro se calienta, se expande y empuja al pistón y al peso en sentido ascendente. Suponiendo que se suministra el calor suficiente para elevar el pistón y el peso 40 cm, calcule el trabajo hecho por el gas en este proceso. Cuál es el cambio de energía potencial del pistón y el peso? Utilice unidades S.I.

Pext = Pint (Equilibrio)

[pic 18]

1. Un gas interviene en un proceso reversible que se describe mediante la ecuación: P + aV = c. Donde a y c son constantes y V es el volumen total del sistema. En el estado inicial P1 = 60 bar y V1 = 0,002 m3. En el estado final P2=20 bar y V2=0,004 m3. Durante el proceso, se transfieren al sistema 5.000(J) en forma de energía química. Determine W para el proceso. Suponga ahora que el gas evoluciona por un camino diferente entre los mismos estados inicial y final. Indique si algunas de las cantidades: Q y/o W permanecen invariables o no, y por qué.

P1 = 60 bar                        P2 = 20 bar

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