problemas de aplicación - i ley termodinámica

8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica

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Problemas de aplicación

I Ley de la Termodinámica

Ingeniera Química

Godelia Canchari [email protected]

[email protected]@hotmail.com

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]



• 1 .- Un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs"# Sobre un gra!ico de P vs $ trace los mismos % pasosescribiendo el tipo de proceso &ue representa cada uno' (rellene los valores en la tabla ad)unta#

P atm

" *

+

%

1

,

/

C

+0% ,2

Estados volumen temperatura presión

1

2

3



• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs"# Sobre un gra!ico de P vs $ trace los mismos % pasosescribiendo el tipo de proceso &ue representa cada uno' (rellene los valores en la tabla ad)unta#

P atm

" *

+

%

1

,

B

A

C

+0% ,2

Estados Volumenlitros

TemperaturaK

Presiónatm

1 +0% ,

2 +0%

3,2

P$ 3 n 4 "




P atm

" *

+

%

1

,

B

A

C

+0% ,2


TemperaturaK

Presiónatm

1 52 +0% ,

2 +5 +0%

3

52 ,2

P$ 3 n 4 "




P atm

$ litros

+

%

1,

B

A

C

+552


TemperaturaK

Presiónatm

1 52 +0% ,

2 +5 +0%

3

52 ,2



• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q

Proceso

7 6 Q

/# "3cte

# P3cte

C# $3cte

P atm

" *

+%

1

,

/

C

+0% ,2




Proceso /. Isot8rmico

7 3 Q - 6

Q 9 6 3 :

WT = P d ! "

7 3 :

Como la #nerg$a interna solo de%ende

de la tem%eratura y como no hay

&ariaci'n de T entonces(

P = n)T ! *

Q 3 6Luego





7 3 Q - 6

Q 9 6 3 :6 3 P d$ ; +

6 3 n4" d$

$)eem%la+ando * en "

7 3 :

Como la #nerg$a interna solo

de%ende de la tem%eratura y como

no hay &ariaci'n de T entonces(

P 3 n4" ; 1

$





7 3 Q - 6

Q 9 6 3 :

6 " 3 n4" <n =$+ > $1?

6 3 P d$ ; +

6 3 n4" d$

$)eem%la+ando * en "

Integrando entre los limites $1 - $+

7 3 :

Como la #nerg$a interna solo

de%ende de la tem%eratura y como

no hay &ariaci'n de T entonces(




Proceso /. Isotermico

7 3 Q - 6

Q 9 6 3 :

W T = n )T Ln ," - * ! /

W = P d ! "

P = n)T ! *

W = n)T d

)eem%la+ando * en "

Integrando entre los limites * 0 "

)eem%la+ando los &alores en /




Proceso /. Isotermico

7 3 Q - 6

Q 9 6 3 :

W T = n )T Ln ," - * ! /

W = P d ! "

P = n)T ! *

W = n)T d

)eem%la+ando * en "


6" 3 1 mol 15 @0 cal +0% * <n =+5>52? 3 -%05@@ 3 - %02 cal

mol *

Como Q" 3 6" Q" 3 - %02 cal

)eem%la+ando los &alores en /




Proceso 7 6 Q

/ " 3cteIsotermic

o

: - %02 cal - %02 calProceso /. Isotermico

7 3 Q - 6

Q 9 6 3 :

W T = n)T Ln ," - *

W = P d ! "

P = n)T ! *

W = n)T d

)eem%la+ando * en "


6" 3 1 mol 15 @0 cal +0% * <n =+5>52? 3 -%05@@ 3 - %02 cal

mol *

Como Q" 3 6"Q" 3 - %02 cal




Proceso . IsobArico

7 3 Q - 6

Qp 3 n cp "6p 3 P d$




Proceso . IsobArico

7 3 Q - 6

Qp 3 ncp "6 3 P d$

Calculo del traba)o

6p 3 atm =52 9 +5?< 3 ++5, <-atm +,5+ cal><-atm 3 ,+ cal

6p 3 P = $+ 9 $1?




Proceso . IsobArico

7 3 Q - 6

1% = n c% ∆T6 3 P d$

Calculo del traba)o


Calculo del calor a P 3 cte

Qp 3 1 mol =>+? 15@0 cal =,2 9 +0%?* 3 1%251+ cal

mol *




Proceso

7 6 Q

P 3cteIsobArico

1, cal ,+ cal */23 calProceso . IsobArico

7 3 Q - 6

1% = nc% ∆T6 3 P d$

Calculo del traba)o


Calculo del calor a P 3 cte

Qp 3 1 mol =>+? 15@0 cal =,2 9 +0%?* 3 1%251+ cal

mol *

7 3 1%2 - ,+ 3 1, cal




Proceso C. Isocórico

7 3 Q - 6

6 3 P d$ 3 : 7 3 Q

Como el volumen es constante5 luego 6 3 :





7 3 Q - 6

6 3 P d$ 3 :

Calculo del Q v

Calculo del calor a = cte

Qv 3 1 mol =%>+? 15@0 cal =+0% - ,2?* 3 - 1%52 cal

mol *

7 3 Q7 3 n Cv "

Qv 3 n Cv "





7 3 Q - 6

6 3 P d$ 3 :

Calculo del Q v


Qv 3 1 mol =%>+? 15@0 cal =+0% - ,2?* 3 - 1%52 cal

mol *

7 3 1%2 - ,+ 3 1, cal

7 3 Q7 3 n Cv "

Como Qv 3 7




Proceso

7 6 Q

P 3cteIsobArico

- 1, cal : - 1, calProceso C. Isocórico

7 3 Q - 6

6 3 P d$ 3 :

Calculo del Q v


Qv 3 1 mol =%>+? 15@0 cal =+0% - ,2?* 3 - 1%52 cal

mol *

7 3 1%2 - ,+ 3 1, cal

7 3 Q7 3 n Cv "

Como Qv 3 7




Proceso 7 6 Q

/# "3cte : - %02cal

- %02cal

# P3cte 1,cal

,+ cal */23cal

C# $3cte - 1,cal

: - 1,cal

total : cal B 122cal

B 122cal

P atm

" *

+

%

1

,

/

C

+0% ,2



Proceso 7cal 6 cal Qcal

/# "3cte : - %02 - %02

# P3cte 1, ,+ */23

C# $3cte - 1, : - 1,

total : cal B 122 B 122

P atm

" *

+

%

1

,

/

C

+0% ,2


TemperaturaK

Presiónatm

1 52 +0% ,

2 +5 +0%

3 52 ,2



+.- Un mol de gas monoatómico ideal eperimenta los siguientes

pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs "# Sobre un gra!ico

de P vs $ trace los mismos % pasos describiendo el tipo de proceso

&ue representa cada uno' ( rellene los valores en la tabla ad)unta#

P atm

$ litros

T*

T"

2 "4

5

*3

A

B

C

6

*4

*

" /

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