Termodinamica 1

1. Se tiene nitrógeno almacenado en un tanque a 12 ºC, al cual se le retira 8.3
kcal y la temperatura disminuye hasta llegar a -27 ºC. La capacidad
Calorífica a volumen constante es de 4.96cal/mol.K . ¿La cantidad de nitrógeno
almacenado en gramos es?
Solución
Identificando variables:
Q = 8.3 Kcal conversión: 8.3*103 cal
K = 4.96 cal/mol.K
T1o = 12 y T2o = -27 realizando variación detemperatura tenemos:
ΔT = Tf – Ti => ΔT = -27oC – 12oC
ΔT = -39oC => pasándolo a oK tenemos 234 oK

Teniendo la formula:
Q = K*n*ΔT despejando para hallar la cantidad de moles, se obtiene:

n =8.3*103cal/4.96cal/molok*234ok => 7.1512 moles
con el dato anterior podemos hallar la cantidad de nitrógeno del problema; por consiguiente tenemos:
w = n*pm Nota el pm del nitrógeno es 14 gr/mol(tabla periódica)
reemplazando:
w = 7.1512moles*14gr/mol => w = 100.11gr.
2. Se tienen 14.7 moles de un gas encerrado en un pistón a 9 ºC y 1.4 atm. Se
comprime isotérmicamente realizando un trabajosobre el sistema de 27.8
kJ. ¿La presión final del sistema es?
Identificando variables tenemos:
n = 14.7 moles
T =9oC pasando a oK es igual a 282oK
P = 1.4 atm
W = 27.8 Kj
Con los anterioresdatos podemos sacar el volumen con la siguiente formula:
Pv = nRT despejando => v= nRT/p sustituyendo tenemos:
v = 14.7mol*0.082Latm/moloK*282oK / 1.4atm
v = 242.8L pasándolo a m3 tenemos:242.8L*1m3/1000L => v = 0.2428m3
con la respuesta anterior sacamos la presión final.

W = p*v despejando p = W/v reemplazando => p = 27.8Kj/0.2428m3
p = 114.49 Kpa

3. ¿La cantidad de calor, encalorías, que se necesita retirar para reducir la
temperatura de 5.2 moles de un gas, desde 43 ºC hasta -14 ºC, que se
encuentra en un tanque cerrado de paredes rígidas (Cv = 4.32cal/molK ), es
de?Sacando variables:
n = 5.2 mol
ΔT = -14oC – 43oC => ΔT -57oC en grados K tenemos 216
Cv (capacidad calorífica a volumen constante) = 4.32cal/molK
Identificando las variables concluimos con la...