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1º EXAMEN PARCIAL

CARRERA : INGENIERÍA INDUSTRIAL ASIGNATURA: FISICOQUIMICA

ALUMNO(A): CICLO : III TURNO: MAÑANADOCENTE : ING. E. FERNANDO CHAMBILLA M. FECHA: NOTA:

Instrucciones:

1º Dispone de 90 minutos2º El examen comprende 3 ítems3º Debe responder con lapicero y evitar borrenes y/o enmendaduras4º El puntaje total es de 20 y la ponderación 12

I. Dar su respuesta en forma breve a las siguientes preguntas: (3 puntos)I.1 ley de Boyle.-

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

El volumen es inversamente proporcional a la presión:

•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

I.2 Primera Ley de la Termodinámica.-

El primer principio de la termodinámica o primera ley de la termodinámica,1 es "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma":

En un sistema cerrado adiabático (que no hay intercambio de calor con otros sistemas o su entorno como si estuviera aislado) que evoluciona de un estado inicial \mathcal{A} a otro estado final \mathcal{B}, el trabajo realizado no depende ni del tipo de trabajo ni del proceso seguido.Más formalmente, este principio se descompone en dos partes;

El «principio de la accesibilidad adiabática»

El conjunto de los estados de equilibrio a los que puede acceder un sistema termodinámico cerrado es, adiabáticamente, un conjunto simplemente conexo.

y un «principio de conservación de la energía»:

El trabajo de la conexión adiabática entre dos estados de equilibrio de un sistema cerrado depende exclusivamente de ambos estados conectados.

I.3 Segunda Ley de la Termodinámica

II.Seleccione las siguientes alternativas como verdadera (V) o falsa (F): (4 puntos)2.1 4.157 J = 0.041 atm-L ( V )2.2 0.239 cal = 1 J ( V )2.3 q < 0, calor cedido al sistema ( )2.4 ΔH°, Entalpia estándar a 25 °C ( V )

III. AplicaciónIII.1 Un gas ideal que mantiene su volumen constante y esta inicialmente a una temperatura de 10°C y una presión de 760 mmHg. ¿Cuál es la presión que ejerce cuando la temperatura se incrementa hasta 373,15K? (2puntos)

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III.2 Un cubo de hielo de 3.6kg que está a una temperatura de -40C, se coloca en un tanque que contiene 1 000 g de agua que se encuentra a 0°C ¿Después de la mezcla qué cantidad de agua no se solidificará? (2puntos)

III.3 Tres moles de un gas ideal a 1 atm de presión y 40°C se calienta a presión constante hasta la temperatura final de 100°C. Para el gas Cv=7.50+0.0032T cal mol-1 K-1. Calculese: w, ΔH°, ΔE° y q en este proceso. (3puntos)

III.4 Un gas se expande contra una presión variable oponente dada por la relación P=10/V en atm. Donde V es volumen del gas en cada etapa de la expansión en litros. Cuando esta varia de 10 a 100L, el gas experimenta un cambio de energía ΔE=200 cal. Calcular el calor que absorbe el sistema. (2puntos)

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III.5 Calcular el cambio de entropía que experimenta dos moles de gas ideal al calentarse desde 100L a 50°C hasta un volumen de 150L y 150°C. Para el gas Cv=7.88 cal mol-1 K-1(2puntos)

III.6 Si consideramos que el gas de nitrógeno fuese ideal, hallar ΔS en la compresión de 200g del mismo desde una presión de 1 a 5 atm a 25°C. (2puntos)