termodinamica uac
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primera ley de la termodinamica 1.1TRANSCRIPT
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problemas termodinámica
1._un gas ideal a 300 K tiene un volumen de 15 litros a una
presión de 15 atm. calcular (1) el volumen final del sistema, (2) el trabajo hecho por el sistema, (3) la entrada de calor o sale del sistema, (4) el cambio en la energía interna, y (5) el cambio en el entalpía cuando se somete el gas.
(a) Una expansión isotérmica reversible a una presión de 10 atm
(b) Una expansión adiabática reversible a una presión de 10 atm
la capacidad calorífica molar a volumen constante del gas Cp tiene el valor 1,5 R
2._un mol de un gas ideal monoatómico, en el estado inicial
T = 273 K, P = 1 atm, se somete a los tres procesos siguientes, cada uno de los cuales se lleva a cabo de forma reversible
(a) una duplicación de su volumen a presión constante,
(b) a continuación, el doble de su presión a volumen
constante,
(c) a continuación, un retorno al estado inicial a lo largo de la
trayectoria P = 6.643x10-4V ^ 2 + 0,6667
calcular los efectos de calor y trabajo que se producen
durante cada uno de los tres procesos.
3._el estado inicial de una cantidad de gas ideal
monoatómico es P = 1 atm, V = 1 litro, y T = 373 K. el gas se
expande isotérmicamente a un volumen de 2 litros y se enfría
luego a presión constante con el volumen V, este volumen es
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tal que una compresión adiabática reversible a una presión
de 1 atm devuelve el sistema a su estado inicial. Todos los
cambios de estado se llevan a cabo de forma reversible.
calcular el valor de V y el trabajo total realizado sobre o por
el gas.
4._dos moles de un gas ideal monoatómico se encuentran a
una presión de 1 atm y una temperatura de 300K, 34.166
julios de calor se transfieren al gas, como resultado de lo cual
el gas se expande y hace 1216 joules de trabajo contra su
entorno, la proceso es reversible. calcular la temperatura
final del gas.
5._un mol de gas N2 está contenida en 273 K y una presión
de 1 atm. la adición de 3000 julios de calor al gas a presión
constante provoca 832 julios de trabajo a realizar durante la
expansión. Calcular (a) el estado final del gas, (b) los valores
de ΔU y ΔH para el cambio de estado, y (c) los valores de Cv
y Cp para N2. suponer que se comporta de nitrógeno como un
gas ideal, y que el cambio por encima del Estado se lleva a
cabo de forma reversible.
6.-diez moles de gas ideal, en el estado inicial P1 = 10 atm,
T1 = 300 K, se toman ronda el siguiente ciclo:
(a) Un cambio reversible de estado a lo largo de una
trayectoria recta en el diagrama P- V al estado P - 1 atm, T =
300 K
(b) Una compresión isobárica reversible a V = 24,6 litros, y
(c) Un procedimiento de volumen constante reversible a P -
10 atm.
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cuánto trabajo se hace en o por el sistema durante el ciclo? se
realiza este trabajo en el sistema o por el sistema?
7._un mol de un gas ideal a 25 ° C y 1 atm efectúe el
siguiente ciclo realizado reversible:
(a) Una expansión isotérmica a 0,5 atm, seguido de
(b) Una expansión isobárica a 100 ° C seguido de
(c) Una compresión isotérmica a 1 atm, seguido de
(d) Una compresión isobárica a 25 ° C.
el sistema entonces se somete el siguiente proceso cíclico
reversible.
(a) Una expansión isobárica a 100 ° C, seguido por
(b) Una disminución de la presión a volumen constante a la
atm de presión P, seguido de
(c) una compresión P atm isobárica a 24,5 litros, seguido de
(d) Un aumento en la presión a volumen constante a 1 atm.
calcular el valor de P, que hace que el trabajo realizado sobre
el gas durante el primer ciclo igual al trabajo realizado por el
gas durante el segundo ciclo.
8.-dos moles de un gas ideal, en un P = 10 atm estado inicial,
V = 5 litros, se toman de forma reversible en una dirección en
sentido horario alrededor de una trayectoria circular dar por
(V - 10) ^ 2 + (P - 10) ^ 2 = 25. calcular la cantidad de trabajo
realizado por el gas como resultado del proceso, y calcular las
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temperaturas máximas y mínimas alcanzadas por el gas
durante el ciclo