Fisicoquimica

Universidad Nacional de Colombia Facultad de Ciencias Departamento de Química
Fisicoquímica I (1000037-01) Ejercicios para la segunda tarea, Marzo de 2015
El documento con los ejercicios resueltosdebe ser manuscrito. La tarea puede ser desarrollada en equipos de
trabajo de dos personas. El documento, con el taller totalmente desarrollado y en el orden planteado, debe ser
entregado en clase, eldía del segundo examen.

1.

Sobre el motor de Stirling, a) Exponga claramente su funcionamiento, b) Explique y dibuje su ciclo de
funcionamiento en diagramas P-V y T-S, c) Haga un balance energético(Q, W, ∆U y ∆H) y establezca la
eficiencia, d) Describa las aplicaciones en centrales solares termoeléctricas.

2.

El ciclo de una máquina térmica equivale a un ciclo de Carnot reversible en el que latemperatura del
refrigerante es 300K, su eficiencia es 0,6 y el calor que se cede a la fuente térmica fría es 10kJ por minuto.
Calcule la temperatura de la caldera y la potencia de la máquina.

3.2,00 moles de oxígeno se comprimen adiabáticamente frente a una presión externa constante de 10,0 atm,
desde la temperatura inicial de 26,85ºC y la presión de 1,00 atm, hasta un estado final deequilibrio.
Suponiendo comportamiento ideal del gas, calcule la temperatura final del proceso, y la variación de energía
interna y de entalpía realizadas en el proceso.

4. Construya el diagrama de estado P-Vpara el ciclo Diesel normal de aire. Establezca las relacionesmatemáticas
para calcular la energía absorbida en forma de calor desde la fuente térmica caliente, la energía cedida en
forma de calor ala fuente térmica fría y el rendimiento de la máquina térmica.
5. 1000 moles de gas ideal recorren un ciclo definido por las siguientes coordenadas termodinámicas:
Punto A) P1 = 1 bar, V1 =20m3
PuntoB) P2 = 1 bar, V2 =10m3
Punto C) P3 = 2 bar, V3 =10m3
Punto D) P4 = 2 bar, V4 =20m3
Calcule el trabajo y el rendimiento del ciclo, sabiendo que la capacidad calorífica a volumen constante del
gas...