Taller Termodinamica

Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD

Escuela de Ciencias Básicas Tecnología e Ingeniería

Termodinámica

Taller 1

Presentado por:

Chirle Paola Tapia Córdoba c.c. 1.130.614.075

Luis Hernán Peña

Presentado a:

Ruben Dario Munera

Septiembre de 2014

AUTOEVALUACION 1

A la región de interés, que se delimita para ser estudiada desde el punto de vista del intercambio energético, se le denomina:

Sistema Termodinámico

Corresponden a propiedades intensivas:

Presión y Temperatura

Es una propiedad extensiva:

Energía

El estado de sistemas se define mediante:

Dos propiedades intensivas

Se desea estudiar los cambios que ocurren en las propiedades de un gas almacenado en un cilindro cuando este se expone a los rayos del sol. Para este caso el sistema que se considera debe tener paredes:

Rígidas y diatérmicas

Una pared diatérmica permite el intercambio de:

Calor

El proceso de expansión de un gas, en el interior de un cilindro provisto de un pistón móvil, donde a presión de 100 kPa se duplica el volumen se denomina:

Isobárico

Cuando un proceso pasa por una serie de estados intermedios después de los cuales sus propiedades son iguales a las del estado inicial el proceso se denomina:

Cíclico

En el diagrama VT, las líneas rectas corresponden

Isobaras

Luego de evaluar la integral cíclica de una función se determinó que era diferente de cero, por consiguiente corresponde una función de:

Trayectoria

PROBLEMAS DE APLICACIÓN

La masa de Nitrógeno que se encuentra en el interior de un cilindro vertical provisto de un embolo de área transversal de 30〖cm〗^2 , el cual se desplaza sin fricción, es de 0.7g. Si la presión atmosférica es de 101 kPa y sobre él se ejerce una fuerza externa de 20 N.

Determine el valor de la presión del gas.

Si en el ejemplo anterior el volumen fuera de 1 litro, ¿Cuál sería su temperatura?

Si La temperatura se redujera en un 20%, manteniendo constante la presión, ¿cuál sería la altura que alcanzaría el embolo?

Desarrollo del problema:

Datos:

A= 30〖cm〗^2

MN2= 0.7 g nN_2= g/PM= 0.7g/(28 g/mol )=0.025 mol

P= 101 kPa

F= 20 N

Primero hallamos el valor de la presión ejercida por la fuerza, entonces:

P= F/A=20N/(30〖cm〗^2 ) ((10000〖cm〗^2)/(1m^2 ))(1kPa/1000Pa)=6.66 kPa

Luego sumamos el valor de la presión ejercida por la fuerza externa más la presión atmosférica para hallar la presión del gas, entonces:

P=6.66kPa+101kPa=107.6 kPa

Nos dan un volumen de 1 litro, y nos piden que hallemos la temperatura:

1L=0.001m^3

P=107.6kPa (1000Pa/1kPa)=107600 Pa

Usamos la ecuación de estado y despejamos la temperatura:

PV=nRT

T_1=PV/nR= (107600Pa)(0.001m^3 )/(0.025mol)(8.3 J/(mol.K)) = 518.5 K

La temperatura se reduce en un 20%, es decir quedaría:

T_2=414.8 K

P_1= P_2=107600Pa

Despejamos el volumen de la ecuación general y luego con la fórmula de volumen de un cilindro hallamos

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