Problemas

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA,
30. Un volumen de 1 L de aire inicialmente a 3.5 atm de presión (absoluta) se expande isotérmicamente hasta que la presión es de 1 atm. Luego se comprime a presión constante a su volumen inicial y por último se lleva de nuevo a su presión original mediante calentamiento a volumen constante. Dibuje el proceso en un diagrama PV.

31. Considere el siguiente procesode dos pasos. Se permite que fluya calor hacia fuera de un gas ideal a volumen constante, de manera que su presión disminuye de 2.2 a 1.4 atm. Luego el gas se expande a presión constande, de un volumen de 5.9 a 9.3 L, donde la temperatura alcanza su valor original. Calcule; a)El trabajo total que realiza el gas en el proceso, b)el cambio en la energía interna del gas en el proceso y c)el flojo decalor total hacia dentro o hacia fuera del gas.


32. El diagrama PV muestra dos posibles estados de un sistema que contiene 1.55 moles de un gas monoatómico ideal( a) Dibuje el proceso que muestre una expansión isobárica del estado 1 al estado 2, y desígnelo como el proceso A. b) Determine el trabajo realizado por el gas y el cambio en la energía interna del gas en el proceso A. c)Dibuje elproveso de dos pasos que muestre una expansión isotermina del estado 1 al volumen 2, seguido por un aumento isovolumetrico en la temperatura al estado 2, y desigene este proceso como B. d) Determine el cambio de energía interna del gas para el proceso B que consta de dos pasos.


33. Suponga de 2.6 moles de un gas ideal de volumen a se expande isotérmicamente a a . Determine a) el trabajo querealiza el gas, b) el calor agregado al gas y c) el cambio en la energía interna del gas.

34. En un motor, un gas casi ideal se comprime adiabáticamente a la mitad de su volumen. Al hacerlo, se realizan 2850 J de trabajo sobre el gas. A) Cuanto calor fluye hacia dentro o hacia fuera del gas? B) Cual es el cambio en la energía interna del gas? C) Su temperatura aumenta o disminuye?

35. Un mol y mediode un gas monoatómico ideal se expanden adiabáticamente, y realizan 7500 J de trabajo en el proceso. Cual es el cambio en la temperatura del gas durante esta expansión?

36. Determina a) el trabajo realizado y b) el cambio en la energía interna de 1 kg de agua cuando toda hierve a vapor a 100°C. Suponga una presión constante de 1 atm.

37. Cuanto trabajo realiza una bomba para comprimir, lenta eisotérmicamente, 3.50 L de nitrógeno a 0°C y 1 atm a 1.80 L a 0°C?

38. Cuando un gas se lleva de a a c a lo largo de la trayectoria curva de la figura, el trabajo que realiza el gas es W= -35 J y el calor agregado al gas es Q= -63 J. A lo largo de la trayectoria abc, el trabajo realizado es W= -54 J. a) Cual es Q para la trayectoria abc? B) Si , Cual es W para la trayectoria cda? C) cual es Qpara la trayectoria cda? D) Cual es ? E) Si , Cual es Q para la trayectoria da?



39. En el proceso de llevar un gas del estado a al estado c a lo largo de la trayectoria curva de la figura, 85 J de calor salen del sistema y 55 J de trabajo se realizan sobre el sistema. A) Determine el cambio en la energía interna, . B) Cuando el gas se lleva a lo largo de la trayectoria cda, el trabajo querealiza el gas es W= 38 J. Cuanto calor Q se agrega al gas en el proceso cda? C) si , cuando trabajo realiza el gas en el proceso cda? D) Cuanto vale Q para la trayectoria abc? E) Si , Cuanto vale Q para el proceso bc?



40. Suponga que un gas se lleva en el sentido horario alrededor del ciclo rectangular que se muestra en la figura, comenzando en b, luego a a, d, c y de regreso a b. Use los valoresdel problema 39 y a) Describa cada fase del proceso y luego calcule b) El trabajo neto realizado durante el ciclo, c) el cambio en la energía interna total durante el ciclo y d) el flujo de calor neto durante el ciclo, e)Que porcentaje de la entrada de calor se convirtió en trabajo utilizable< es decir, cuan eficiente(en términos porcentuales) es este ciclo “rectangular”?



CALOR ESPECÍFICO...