capitulo 1 termodinamica cengel

Universidad del Caribe
Departamento de Ciencias Básicas e Ingenierías
II0216. Termodinámica
Prof.: Dr. Víctor Manuel Romero Medina

Tarea Capìtulo 001
Equipo 04
Matrícula
110300043
110300605
110300636

Nombre del Estudiante
Garcìa Altolaguirre / Maria Josè
Rojas Martìnez / Eduardo Ivàn
Maldonado Pardo / Kohtan Barouch

CAPITULO 1 "INTRODUCCIÒN Y CONCEPTOS BÀSICOS"
CONCEPTOS YEJERCICIOS CON RESPUESTA
1.1
¿Por qué un ciclista acelera al ir pendiente abajo, aun cuando no esté pedaleando? ¿Viola eso el principio
de la conservación de la energía?
Soluciòn
Dado que hay una aceleración y un cambio de altura, la energía potencial del ciclista está siendo transformada
a energía cinética. No viola el principio de la conservación de la energía ya que la energía total esconstante.
1.2
Una o…cinista dice que una taza de café frio en su escritorio se calentó hasta 80 C, al tomar energía del
aire que lo rodea, que está a 25 C ¿Hay algo de verdad en su aseveración? ¿Viola ese proceso alguna de las leyes
de la termodinámica?
Soluciòn
No puede ser verdad ya que dos sistemas (o un sistema no aislado y sus alrededores) a diferentes temperaturas,
intercambian energíacalorí…ca hasta estar en equilibrio térmico. Violaría la segunda ley de la termodinámica.
1.3
Un articulo periodístico se a…rma que una maquina de turboventilador con engranes produce 1500 libras
de empuje para impulsar hacia adelante la aeronave. ¿La “libra” que se menciona aquí es lbm o lbf? Explique
Soluciòn
Fuerza es igual a masa por aceleración y como en el problema se acelera una masa,se está hablando de Libras
fuerza.
1.4
Explique por qué la dimensión del año-luz es longitud
Soluciòn
Ya que la velocidad de la luz es constante en el mismo medio, se de…ne como año luz a la distancia que recorre
la luz en un año en el vacío.
1.5
¿Cuál es la fuerza neta que actúa sobre una automóvil que va a la velocidad constante de 70 km/hra,
a) en un camino horizontal; b) en un caminode subida
Soluciòn
No es posible, si un auto sube por una pendiente afectado solamente por la gravedad aumentaría su energía
total violando la primera ley de la termodinámica.
1-7E Un hombre pesa 210 lbf en un lugar donde g=32.10 pies/s2 :Determine su peso en la Luna, donde g=5.47
pies/s2
1

Soluciòn
DATOS
x = 210 lbf
ft
g1 = 32:10 s2
ft
g2 = 5:47 s2
Sabemos que la igualdad parasaber la fuerza requerida para acelera una masa de 1 slug a razòn de 1 f t=s2 es:
210 lbf = (x lb)(32:1

ft
)
s2

Realizamos el despeje para obtener la masa del hombre:
x lb =

210
32:1

La masa del hombre x lb es
: x lb = 6: 542 1
Usamos la masa para obtener el peso del cuerpo del hombre en la Luna
x lbf = (6:5421 lb)(5:47
El resultado es
: x lbf =

ft
)
s2

35: 785
ft lbs2

35:78 lbf
1.8 Determine la masa y el peso del aire contenido en un recinto cuyas dimensiones son 6m*6m*8m. Suponga
que la densidad del aire es 1.16 kg/m3
Soluciòn
DATOS
V = 6 m 6 m 8 m = 288 m3
kg
= 1:16 m3
m
g = 9:81 s2
Sabemos que la densidad

es igual a:

m
V
Si realizamos el despeje y sustituimos podremos obtener la magnitud de la masa del aire:
=

m= V
m = (1:16

kg)(288 m3 )
m3
2

X=‘
?

0m

Asì obtenemos la masa del aire para poder proseguir con la resoluciòn del segundo insciso:
: m = 334: 08 kg
Como siguiente paso obtendremos el peso a partir de la fòrmula:
W = mg
El peso es resultado del producto de la masa por la aceleraciòn gravitacional:
W = (334:08 kg)(9:81
:
W = 3277: 3

m
)
s2

m
kg
s2

W = 3277:3 N
1-9 A 45 dealtitud, la aceleración gravitacional en función de la altura de z sobre el nivel del mar es g=a-bz,
donde a=9.807m/s2 y b=3.32 10 6 s 2 . Determine la altuar sobre el nivel del mar donde el peso de un objeto
disminuya en 0.5%
Soluciòn
DATOS
45o latitud
g(z) = a bz
m
a = 9:807 s2
b = 3:32 10 6 s2
z =?
W = 0:5%W0
Sabemos que el peso se da por la fòrmula W = mg asì que realizando el analìsis...