Termodinámica, temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
Enviado por xwing • 23 de Junio de 2021 • Informes • 1.869 Palabras (8 Páginas) • 135 Visitas
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Título de la tarea: Control semana 5 Termodinámica, temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
Nombre Alumno: Luis Alejandro Rojas Valenzuela
Nombre Asignatura: Física en procesos industriales
Instituto IACC
Fecha: 03-05-2021
Desarrollo
1.-Una llanta de un automóvil se infla con aire originalmente a 12ºC y a presión atmosférica normal. Durante el proceso, el aire se comprime a 30% de su volumen original y la temperatura aumenta a 45ºC.
- Calcule en escala Kelvin las temperaturas entregadas en este caso.
12ºC + 273, 15 (constante) = 285, 15 K
45ºC + 273, 15 (constante) = 318, 15 K
(Iacc 2019, Física en procesos industriales, semana 5)
- Determine la presión en la llanta.
Datos:
Ti = 285, 15 K Tf=318, 15 K
Pi= 1atm---101325 pa Pf=?
Vi= V Vf = V
Para este ejercicio se considera el aire como gas ideal, con la formula:
PxV/T = n x R (constante)
Se deduce la siguiente ecuacion:
Pi x Vi / Ti = Pf x Vf / Tf
Se despeja formula:
Pi x Vi x Tf / Ti x Vf = Pf
Desarrollo:
Pf= 101325pa x Vi x 318, 15 K / 285, 15 K x Vf= Vi 0, 30 (se elimina V)
Pf = 101325pa x318, 15 K / 285, 15 K x 0, 30
Pf = 377.152,9 pa
Respuesta:
La presión de la llanta para el punto B es de 377.152,9 pa
- Después de un momento, el automóvil se pone en marcha a gran velocidad. Conforme a lo anterior, la temperatura del aire en la llanta aumenta a 90ºC y el volumen interior de la llanta aumenta en un 3%. Determine cuál es la nueva presión en la llanta.
Datos:
90ºC + 273, 15= 363,15K
Ti = 318, 15 K Tf=363,15K
Pi=377.152,9 pa Pf=?
Vi= V Vf = V
( se modifica el orden de los datos para efecto de calculo)
Para este ejercicio se considera el aire como gas ideal
Formula:
Pi x Vi x Tf / Ti x Vf = Pf
Desarrollo:
Pf=377.152,9 pa x Vi x 363, 15 K / 318,15K x Vf= Vi 1, 03 (se elimina V)
Pf = 377.152,9 pa x363.15 K / 318, 15 K x 0,03
Pf = 14350699,46 pa
Respuesta:
La presión de la llanta para el punto C es de14350699,46 pa
(Leyes de los gases; https://www.youtube.com/watch?v=TYeSk3kLxsg)
2.-Entregue 3 ejemplos en los cuales se presente dilatación térmica en metales, justificándolos. Complete la siguiente tabla:
Ejemplo | Justificación |
Ejemplo 1: Tuberías de acero para agua industrial | Durante el dia, por la acción del calor solar, estas se dilatan o estiran, y durante la noche se contraen, motivo por el cual, durante la instalación, se contempla una separación o huelgo en la abrazaderas de anclaje, esto es en los tramos de la tubería que está expuesta al sol en otras instalaciones no van soldadas en los extremos, se les instalan uniones de tipo vitaulik, que absorben esta dilatación. |
Ejemplo 2: Elementos rotantes, como los rodamientos en una caja reductora o reductor de velocidad | Se consideran los cambios de temperaturas para estos implementos, ya que tambien sufren variaciones en las dimensiones de fabricacion durante el periodo de trabajo de los reductores, los rodamientos son fabricados con “tolerancias”, para que no se agripen en funcionamiento al dilatarse por la temperatura que genera el engrane de los engranajes y el calentamiento del aceite lubricante. |
Ejemplo 3: cables del tendido electrico | En este ejemplo, se considera ademas del calor solar y las bajas temperaturas durante la noche, el flujo de electrones o paso de la corriente electrica, este flujo de electrones tambien produce temperatura, motivo por el cual, al instalar el cable sobre los aislantes de los postes se considera el largo de cada cable y su peso, ya que por norma, el cable con tensión no debe nunca tocar el suelo. |
(Desarrollo propio en base en la observación y experiencia laboral))
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