Termodinamica resolución de problemas.
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Universidad veracruzana
Facultad de Ciencias Químicas
Región Poza rica – Tuxpán
Ingeniería Química
Termodinámica
Sección IV
Tercer semestre
Ing. Ernesto Gallardo Castán
“Resolución de problemas de la primera ley de la termodinámica 2”
Equipo 4
S15005766 | Xochihua García Esmeralda |
Poza Rica de Hidalgo, Ver a 4 de noviembre del 2016
Periodo agosto – enero
5. Calcular ∆U, Q y W para la compresión de 2 moles de una gas ideal de 1 a 100 atmósferas a 25oC, si la presión externa es de 500 atmósferas. Nota: trabajar en el sistema internacional
Traducción
[pic 1]
[pic 2]
[pic 3][pic 4]
n= 2 moles n= 2 moles
T=25 c T=25 c
P= 1 atm p=100 atm
Planteamiento
Como el gas es ideal el volumen en el estado 1
[pic 5]
La primera ley de la termodinámica queda
(b)[pic 6]
Como el proceso es irreversible tenemos
[pic 7]
CALCULOS
De la ecuación (a)
[pic 8]
De la ecuación (b)
[pic 9]
Además, como el gas es ideal en el estado 2 tenemos que:
[pic 10]
[pic 11]
Resolviendo este sistema de ecuaciones con incógnitas, tenemos
[pic 12]
[pic 13]
34,507,14 K[pic 14]
[pic 15]
Resultados
El trabajo es entonces
[pic 16]
La energía interna será
[pic 17]
6. Calcular el trabajo en ergs para la expansión de una mol de un gas ideal de
10 a 20 litros a 25 oC.
P= 1 atm T=25 c
[pic 18][pic 19][pic 20]
V=10 l V=20 l
N= 1 mol n=1 mol
Planteamientos
Es un sistema termodinámico cerrado
Por lo tanto
[pic 21]
LA energía interna no varia por lo tanto
[pic 22]
CALCULOS
Como [pic 23]
De la ecuación CB)
[pic 24]
De la ecuación (A)
[pic 25]
Resultados
Conversión de unidades
=1,000 ergs
7. Suponiendo que el CO2 es un gas ideal, calcular el trabajo hecho por 10 g
del mismo en la expansión isotérmica y reversible desde un volumen de 5 a
otro de 10 litros, a 27 oC. ¿Cuáles son los valores de Q y ΔU?
Nota: trabajar en el sistema internacional
Traducción
P= atm
T= 27 c
[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
V= 5 litros V= 10 litros
N=0.227 C0 2 N=0.227 C0 2
[pic 29]
8. Dos litros de N2 a 0oC y 5 atm de presión se expanden isotérmicamente
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