Taller química.Calor y trabajo
Emerson GonzálezTarea26 de Febrero de 2023
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Universidad del atlántico
TALLER No. 2
QUÍMICA GENERAL II
Manuel Salcedo
Jesús Silvera
Juan Escobar
Aldair Hernández
Emerson González
Grupo= 8A
Fecha: 09/12/2022
[pic 1]
TALLER No. 2 DE QUÍMICA GENERAL II
PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA
PROFESORA ING. GREY CECILIA CASTELLAR ORTEGA
Problema 1. (a) Determine el trabajo realizado por un gas que se expande de i a ƒ como se indica en la figura 1. (b) ¿Cuánto trabajo es realizado sobre el gas si se comprime de ƒ a i a lo largo de la misma trayectoria? Realice todos los cálculos pertinentes y explíquelos.
Figura 1. Relación presión-volumen en el trabajo de expansión y compresión de un gas.
[pic 2]
Tenemos que para W= Trabajo su fórmula se define como:
[pic 3][pic 4][pic 5]
Buscamos determinar el trabajo realizado por un gas que se expande de i a f y de f a i
W = -(6x106 )(2-1) m3+-(4x106)(3-2) m3+-(2x106)(4-3) m3
Cuando el trabajo va de i a f en signo que toma es negativo por lo cual el resultado es:
W = -12 MJ
Por lo que durante este trabajo el sistema pierde presión.
Cuando el trabajo va de f a i en signo que toma es positivo por lo cual el resultado es:
W = 12 MJ
Por lo cual durante este trabajo el sistema gana presión.
Problema 2. ¿Cuánta energía se requiere para cambiar un cubo de hielo de 40 g a -20°C a vapor a 110°C? Realice todos los cálculos pertinentes y explíquelos.
- Tenemos el cubo de hielo a -20ºC, llevamos el hielo a una temperatura de 0ºC
El calor especifico del hielo es de 0.5 cal/gºc
Q = (40g) (0.5 cal/gºc) (20ºC) = 400 cal
- Tenemos el cubo de hielo a 0ºC, lo llevamos a agua a 0ºC
Tenemos que el calor de fusión del agua es de 80 cal/g
Q = (40g) (80 cal/g) = 3200 cal
- Tenemos el agua a 0ºC, la llevamos a agua a 100ºC
Teniendo en cuenta que el calor especifico del agua es 1 cal/gºc
Q = (40g) (1 cal/gºc) (100ºC) = 4000 cal
- Tenemos el agua a 100ºC, la llevamos a vapor de agua a 100ºC
El calor de vaporización del agua es de 540 cal/g
Q = (40g) (540 cal/g) = 21600 cal
- Tenemos vapor de agua a 100ºc, lo llevamos vapor de agua a 110ºC
Tenemos el calor especifico del vapor de agua es de 0.48 cal/gºc
Q = (40g) (0.48 cal/gºc) (10ºC) = 192 cal
La energía total necesaria para pasar de un cubo de hielo a -20ºc a vapor de agua a 110ºC, sería la sumatoria de todas las energías calculadas en cada cambio físico.
QT = 400 cal + 3200 cal + 4000 cal + 21600 cal + 192 cal
QT = 29392 cal
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