Bioanalisis

ASIGNACIÓN DE EJERCICIOS PROPUESTOS Nº 2


Período Lectivo 2009.




1. Calcular variación de energía interna, variación de entalpía, calor y trabajo para 10 gramos de Oxígeno cuando se expande desde un volumen de 5 litros hasta un volumen de 10 litros de manera isotérmica a 25 ºC

a) En forma reversible


b) En forma irreversible a una presión externa de 1 atmósfera.2. Calcular trabajo, calor, y variación de energía interna cuando se expande de forma isotérmica y reversible 2 moles de un gas ideal desde 5 dm3 a 10 dm3 a una temperatura constante de 300 Kelvin.

3. Una muestra de metano de 4,50 gramos tiene un volumen de12 dm3 a 310 Kelvin se expande isotérmicamente e irreversiblemente contra una presión externa constante de 200 mm Hg hasta que suvolumen aumenta a 33 dm3.
Calcular:

a) Calor, trabajo y variación de energía interna.

b) Determinar calor, trabajo y variación de energía interna con los datos del problema anterior, suponiendo un proceso reversible.

4. Calcular el trabajo efectuado cuando 50 gramos hierro se disuelven en ácido clorhídrico:

a) En un recipiente cerrado.

b) En un vaso de precipitadoabierto a una presión de 101 KPa y a una temperatura constante de 25 ºC

5. Dos (2) moles de un gas ideal diatómico se expanden desde un volumen de 5m3 a un volumen de 10m3 a una temperatura de 25ºC. Calcular el trabajo máximo obtenido para una expansión isotérmica.

6. Calcular el trabajo realizado por diez (10) moles de un gas ideal sometido a una expansión isotérmica a 25ºC desde unvolumen de 10 litros hasta un volumen tres veces mayor en forma reversible.

7. Deducir las diferentes formas que puede tomar la expresión de la Primera Ley de la Termodinámica bajo las siguientes condiciones:

a) En los procesos a volumen constante.


b) En los procesos de expansión libre.

8. Tres moles de un gas ideal a 27ºC tienen una expansión isotérmica reversible desde 20dm3 hasta 60 dm3.


• Calcúlese el calor, el trabajo, la variación de energía interna, la variación de entalpía.


• Calcúlese el calor, el trabajo, la variación de energía interna, la variación de entalpía, si el mismo gas a 27ºC tiene una comprensión isotérmica reversible desde 60 dm3 hasta 20 dm3.

9. Tres moles (3) de un gas ideal experimentan una comprensión isotérmicadesde 60 litros hasta 20 litros utilizando una presión constante de 5 atmósferas. Calcúlese calor, trabajo, variación de energía interna, variación de entalpía.

10. Un mol de un gas ideal se expande contra un pistón que soporta una presión de 0,4 atm. La presión inicial es de 10 atm, y la final de 0,4 atm, mientras la temperatura se mantiene constante a 0ºC.


a) ¿Qué cantidad detrabajo se produce durante la expansión?


b) ¿Cuál es la variación de energía interna y de entalpía del gas?


c) ¿Cuánto calor se absorbe?


Rev 100309





































EJERCICIOS RESUELTOS


1. Calcular variación de energía interna, variación de entalpía, calor y trabajo para 10 gramos de Oxígeno cuando se expande desde unvolumen de 5 litros hasta un volumen de 10 litros de manera isotérmica a 25 ºC

a) En forma reversible


b) En forma irreversible a una presión externa de 1 atmósfera.

Parte a

- Calculo de la variación de energía interna
La energía interna depende de la temperatura, cuando se trate de un proceso isotérmico ΔU=0.

- Calculo de la variación de entalpía
La variación deentalpía es el calor a presión constante, en los procesos reversibles la presión varía, por lo que no se puede determinar la variación de entalpia: ΔH=0

- Calculo del trabajo
Un proceso reversible es aquel que puede ir en ambos sentidos, por lo que el trabajo bajo estas condiciones se calcula empleando la siguiente ecuación:
W=nRT Ln V2/V1

- calculo de n

n= [pic]

- Transformación...