ayudantia 1 termo

Ayudantía 1 Fund. de Termodina mica (ILQ-109)

Conceptos claves:



Primera ley de la termodinámica.
Proceso reversible/irreversible.

Problema 1
Un cilindro-pistón (Figura1) contiene 400de nitrógeno gaseoso ( ) que se encuentra
comprimido por un émbolo sin fricción y un peso M, la masa de cada uno es de 250
y 100
respectivamente. Si el gas recibe 9
de calor por conducción através de las paredes del
cilindro durante un cierto período, se desplaza el pistón unos 30 [ ] (de forma vertical).
Considere el área del pistón de 50
y la presión en el exterior de 1[
].
(Otrosdatos: R=8,31[
]; Cv{gas diatómico}=(5/2)*R; PM(N)=14 [
])

M
m

Q

a)
b)
c)
d)

Figura 1
Determine la variación de temperatura del gas.
Determine la variación de temperatura del gas sise retira energía en vez de agregar.
Determine la variación de la temperatura si se le aplica un trabajo de eje al cilindro-pistón.
(600 revoluciones con un torque de 8[ ])
¿Qué pasa si elcilindro-pistón es un sistema aislado?

Problema 2
Un cilindro al que va ajustado un pistón sin rozamientos contiene 3 moles de He gaseoso a P=1
[
] y está introducido en un baño grande a temperaturaconstante de 400 [ ]. Calcular el Q, W,
para el proceso.
a) Si la presión aumenta reversiblemente a 5 [
].
b) Si se alcanza el mismo estado final pero el proceso ocurre de forma irreversible.Ayudantía 1 Fund. de Termodina mica (ILQ-109)

Problema propuesto
Un pistón sin roce contenido en un cilindro (Figura 2), está sometido a una presión atmosférica de
1,013 [
]. La masa del pistón es200 [ ], y posee una área de 0,15 [m2]. El volumen inicial,
cuando es sostenido por los topes, es 0,12 [m3]. El pistón y el cilindro no conducen calor. El gas
posee una capacidad caloríficaconstante de 30,1[
], y su temperatura inicial es de 298 [ ].
Se adicionan 10.5 [ ] de energía al gas por medio del serpentín calefactor.
Si los topes se mantienen en su posición, que corresponde a la...