fisica termica
Páginas: 9 (2082 palabras)
Publicado: 1 de noviembre de 2013
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y ESTADISTICA
TERMODINÁMICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE LA PRIMERA LEY DE LA
TERMODINAMICA
1.
Un volumen de
de aire se midió a la presión de
. Calcúlese el volumen que ocupará a una presión
de
2.
, a temperatura constante. R/
Secolectó un volumen de
de oxígeno a
volumen ocupará dicho oxígeno a
. ¿Que
, a presión constante?
R/
3.
Una muestra de freón-12 ocupa un volumen de
y
a
.¿ Determinar su volumen a condiciones estándar?
R/
4.
El aire en un tanque se encontraba a una presión de
a
. Se expuso al sol con lo que su temperatura
aumento a
. ¿Cuál fue la presión que se presentóentonces en el tanque? R/
5.
Una botella de gases de
contiene
de O2 a
.
¿Cuál es la presión de este gas expresada en atmósfera?
6.
Un gas en un recipiente está a una presión de
volumen
y a un
¿Cuál es el trabajo realizado por el gas cuando:
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FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y ESTADISTICA
TERMODINÁMICAProfesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
a. se expande a una presión constante hasta el doble de su
volumen inicial?
b. se comprime a presión constante hasta un cuarto de su
volumen inicial?
R/
;
7.
Un gas ideal está encerrado en un cilindro. Hay un émbolo
movible en la parte superior del cilindro. El émbolo tiene
masa de
, un área de
y es libre de moverse hacia
arriba o haciaabajo, manteniendo la presión del gas
constante. ¿Cuánto trabajo se hace si la temperatura de
moles de gas se eleva de
8.
a
? R/
Un gas se expande desde I a F por
tres posibles trayectorias como se
indica en la figura. Calcule el trabajo
realizado por el gas a lo largo de las
trayectorias IAF, IF y IBF. R/
;
;
9. Una muestra de un gas ideal de 1 mol se
lleva
a
travésde
un
proceso
termodinámico cíclico, como se muestra
en la figura. El ciclo consta de tres Partes
- una expansión isotérmica (a - b), una
compresión isobárica (b - c) y un aumento
de la presión a volumen constante (c -d).
Si
,
,
, determine el trabajo realizado por
el gas durante el ciclo. R/
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FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS
DEPARTAMENTO DECIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y ESTADISTICA
TERMODINÁMICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
10. Una muestra de gas ideal se expande
al doble de su volumen original de
en un proceso cuasiestático para
el cual P = α V2 , con
como
se muestra en la figura. ¿Cuánto
trabajo realizó el gas en expansión? R/
11. Una muestra de gas ideal se expande al triple de su volumen
original de0.5m3 en un proceso cuasiestático para el cual
, con
, como se muestra en la figura
anterior. ¿Cuánto trabajo realizó el gas en expansión?
12. Un gas ideal en condiciones estándar (1 atm y 0ºC) se lleva a
través de un proceso en donde el volumen se expande de 25 L
a 80 L. Durante este proceso la presión varía como el inverso
cuadrado del volumen,
.
a.
Determine la constante
enunidades SI.
b.
Encuentre la temperatura y presión final.
c.
Determine una expresión general para el trabajo realizado
por el gas durante este proceso.
d.
En particular, calcule, en joules el trabajo realizado por el
gas en el proceso.
R/
;
13. Una mol de un gas ideal hace un trabajo de 3000 J sobre los
alrededores al expandirse isotérmicamente a una presión final
de1 atm y a un volumen final de 25 L. R/
;
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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y ESTADISTICA
TERMODINÁMICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
a. Determine el volumen inicial y
b. la temperatura del gas.
14. Se comprime un gas a presión constante de 0.8 atm de un
volumen de 9 L a un volumen de 2 L. En el proceso se...
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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y ESTADISTICA
TERMODINÁMICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
EJERCICIOS DE APLICACIÓN DE LA PRIMERA LEY DE LA
TERMODINAMICA
1.
Un volumen de
de aire se midió a la presión de
. Calcúlese el volumen que ocupará a una presión
de
2.
, a temperatura constante. R/
Secolectó un volumen de
de oxígeno a
volumen ocupará dicho oxígeno a
. ¿Que
, a presión constante?
R/
3.
Una muestra de freón-12 ocupa un volumen de
y
a
.¿ Determinar su volumen a condiciones estándar?
R/
4.
El aire en un tanque se encontraba a una presión de
a
. Se expuso al sol con lo que su temperatura
aumento a
. ¿Cuál fue la presión que se presentóentonces en el tanque? R/
5.
Una botella de gases de
contiene
de O2 a
.
¿Cuál es la presión de este gas expresada en atmósfera?
6.
Un gas en un recipiente está a una presión de
volumen
y a un
¿Cuál es el trabajo realizado por el gas cuando:
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TERMODINÁMICAProfesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
a. se expande a una presión constante hasta el doble de su
volumen inicial?
b. se comprime a presión constante hasta un cuarto de su
volumen inicial?
R/
;
7.
Un gas ideal está encerrado en un cilindro. Hay un émbolo
movible en la parte superior del cilindro. El émbolo tiene
masa de
, un área de
y es libre de moverse hacia
arriba o haciaabajo, manteniendo la presión del gas
constante. ¿Cuánto trabajo se hace si la temperatura de
moles de gas se eleva de
8.
a
? R/
Un gas se expande desde I a F por
tres posibles trayectorias como se
indica en la figura. Calcule el trabajo
realizado por el gas a lo largo de las
trayectorias IAF, IF y IBF. R/
;
;
9. Una muestra de un gas ideal de 1 mol se
lleva
a
travésde
un
proceso
termodinámico cíclico, como se muestra
en la figura. El ciclo consta de tres Partes
- una expansión isotérmica (a - b), una
compresión isobárica (b - c) y un aumento
de la presión a volumen constante (c -d).
Si
,
,
, determine el trabajo realizado por
el gas durante el ciclo. R/
UNIVERSIDAD SANTIAGO DE CALI
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DEPARTAMENTO DECIENCIAS NATURALES, EXACTAS Y ESTADISTICA
TERMODINÁMICA
Profesor: MSc. JAVIER A. MURILLO M.
10. Una muestra de gas ideal se expande
al doble de su volumen original de
en un proceso cuasiestático para
el cual P = α V2 , con
como
se muestra en la figura. ¿Cuánto
trabajo realizó el gas en expansión? R/
11. Una muestra de gas ideal se expande al triple de su volumen
original de0.5m3 en un proceso cuasiestático para el cual
, con
, como se muestra en la figura
anterior. ¿Cuánto trabajo realizó el gas en expansión?
12. Un gas ideal en condiciones estándar (1 atm y 0ºC) se lleva a
través de un proceso en donde el volumen se expande de 25 L
a 80 L. Durante este proceso la presión varía como el inverso
cuadrado del volumen,
.
a.
Determine la constante
enunidades SI.
b.
Encuentre la temperatura y presión final.
c.
Determine una expresión general para el trabajo realizado
por el gas durante este proceso.
d.
En particular, calcule, en joules el trabajo realizado por el
gas en el proceso.
R/
;
13. Una mol de un gas ideal hace un trabajo de 3000 J sobre los
alrededores al expandirse isotérmicamente a una presión final
de1 atm y a un volumen final de 25 L. R/
;
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a. Determine el volumen inicial y
b. la temperatura del gas.
14. Se comprime un gas a presión constante de 0.8 atm de un
volumen de 9 L a un volumen de 2 L. En el proceso se...
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