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PROBLEMAS DE FÍSICA DE LOS PROCESOS BIOLÓGICOS Grupo 12 Hoja 8: Termodinámica 24 de febrero de 2010

1. Calcular la velocidad media de las moléculas de O2 y de H2 atemperatura ambiente (300 K). PmO2 = 32 g/mol, PmH2 = 2 g/mol. R = 8,31 J K-1mol-1
( Sol. 480 m/s, 1.900 m/s )

2. Calcular mediante la ecuación de estado del gas ideal la densidad del nitrógeno ala presión de 1 atm y a una temperatura de 27 ⁰C. ( Sol. 1,1 kg/m3 )

3. Un globo con aire al nivel del mar, con una presión de 1atm, a una temperatura de 27 ⁰C, tiene un volumen de 2,20m³.¿Cuál es el volumen del globo a una altura de 10.000 m en la atmósfera, donde la temperatura es -50 ⁰C, y la presión es 0,30 atm?
( Sol. 5,45 m3 )

4. Calcular el trabajo realizado por la expansiónde 1,00 l de gas oxígeno a 1,00 atm de presión cuando se dobla su volumen en contacto con un baño térmico a 273 K de temperatura. ( Sol. 70,2 J )

5. a) Calcular las pérdidas de calor por convecciónde una persona suponiendo que está desnuda en una habitación a 26⁰C y que la temperatura media de su piel es 32⁰C. La superficie de piel de una persona de 1,70 m de altura es aproximadamente 1,5 m².El coeficiente q vale 7 Wm⁻²K⁻¹. b) Calcular las pérdidas por radiación de una persona, en las mismas condiciones que en el ejemplo anterior, es decir, desnuda y en un entorno a 26 ⁰C. Constante deStefan: σ = 5,67×10⁻⁸ Wm⁻²K⁻⁴. Podemos considerar que la emisividad e es igual a uno. [ Sol. a) 63 W ; b) 56 W ]

6. Se calienta lentamente un mol de gas ideal desde una temperatura de 0 ºChasta
100 ºC , manteniendo constante su presión igual a 1 atm. ¿Qué trabajo realiza el gas sobre el entorno? ( Sol. 830 J )

7. Un sistema recorre el ciclo representado en la figura. Al ir desde Ahasta B mediante el proceso Γ₁ absorbe 7.000 J de calor del entorno. Cuando recorre el proceso Γ₂ desde B hasta A cede 5.000 J de calor al entorno. ¿Cuál es el trabajo neto realizado sobre el...