METODOS DETERMINISTICOS

2. EJERCICIOS RESUELTOS

Ejercicio 1: 1. En un tanque se encuentran almacenados 376.34 moles de un gas a 25 ºC, al cual se le retiran 49 kcal. Este gas tiene un Cv = 3.1 cal/(mol.K). La temperatura final de este gas, en ºC, es:

376.34 moles de un gas =n

25°C =T_1

49 kcal =Q

3.1 cal/mol.k = Cv

*Primero se conversión la temperatura en grados K°

T (K)= T(°C)+273.15 = 298.15 °K

*Segundo se conversión de unidades de calor como una regla de tres

1kcal → 1000 cal

-49kcal → Q

Q= (-49kcal x 1000cal)/1kcal = -49.000cal se retiran

Se despeja la siguiente ecuación

Q=nC_v (T_2-T_1 )

Q/(nCv )= T_2-T_1

Q/(nCv )+ T_1

(-49000cal)/((376.34 mol)(3.1 cal/(mol.K))) + 298.15°K = T_2

(-49000cal)/((1166.654cal/(mol.K)))+ 298.15°K =T_2

-42K+298.15K=T_2

256.15K=T_2

*Para que la temperatura sea en grado °C se debe hacer la conversión

T (C)= T(°K) - 273.15 =

T (C) = 256.15K – 273.15 =

T (C) = -17 °C

Ejercicio 2: 2. En un pistón se tienen 120 moles de un gas a 42 ºC y 1.3 atm se comprime isotérmicamente hasta que la presión final es de 2.2 atm. El trabajo realizado sobre el sistema, en kJ, es:

n = 120 moles

T= 1.3atm

Presion incial = 1.3 atm

Presion Final = 2,2 atm

T_f = 42 °C

R=(8.31 J)/(mol∙K)

V_1=nRT/P_1

V_1= (((120mol)(0.082atm.L/mol,K)))/1.3atm = 3101.08L

Es un proceso isotérmico entonces

T=42°C=273.15+42=315.15K

V_2= (((120mol)(0.082atm.L/mol,K)(315.15K))/2.2atm = 3101.08L

W=nRT ln⁡(V_2/V_1 )=120mol*8,31 J/(mol.K)*315,15K*ln⁡(1409,58L/2385,44L)…

W=nRT(V_2/V_1 )

W=(120mol)((8.31 J)/(mol∙K))(315.15K)(0.59)

W=185417.8722J

W=185.42 kJ

El trabajo realizado sobre el sistema es 185.42 kJ

Ejercicio 3: 3. Un gas se encuentra a 0.8 atm y 27 ºC y tiene una masa molar de 87 g/mol. El volumen específico de este gas, en litros/kg, es:

Ejercicio 4: 4. Un gas que se encuentra en un recipiente rígido a 4 ºC y 221 kPa se calienta hasta que la presión es de 236.15 kPa. La temperatura final de este gas, en ºC, es:

Ejercicio 5: 5. Se tienen 34.7 moles de un gas a 42 ºC el cual se expande a temperatura constante hasta alcanzar 3.4 veces su volumen inicial. El trabajo realizado, en joules, es:

3. RESUMEN DE FÓRMULAS PRINCIPALES

Karen Tangarife Gallego

UNIDAD 1 FORMULA

Capitulo 1 Ley cero de la termodinámica

Lección 2: Ley cero de la termodinámica

-Escalas de Temperatura

-Escala de Temperatura Termodinámica

-Escala de Kelvin

-Escala de Rankine

-Escala de Celsius T = a + bP

T(Rankine) = 9/5(kelvin)

T(K) = T(°C) + 273,15

T(R) = T(°F) + 459,67

T(°C) = (5/9)(T(°F)-32)

Lección 3: Calor

-Cantidad de calor transferida

-Tasa de transferencia de calor

-Transmisión de calor por conducción Ley de Fourier

-Transferencia de calor por convección

-Ley de Stefan-Boltzamnn (radiación)

-La emisividad “cuerpo negro”

-Superficie expuesta

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