Termodinamica

Tarea 1: Termodinámica I
1. Un sistema cerrado realiza 30 J de trabajo mientras disipa 10 J de calor en
un proceso. El sistema retorna a su estado original a través de un proceso
en el que sehacen 4 J de trabajo sobre el sistema. Calcule el calor
añadido o cedido durante este segundo proceso.
(10 puntos)
2. Un recipiente rígido contiene 1 kg de aire a 20°C y 1 bar. Agregando calor
lapresión del aire se duplica. Calcule el trabajo hecho por y sobre el
sistema.
(10 puntos)
3. Un sistema cerrado desarrolla un ciclo compuesto por cuatro procesos.
Complete la siguiente tabla si eltrabajo total neto desarrollado por el
sistema durante este ciclo es igual a 200 kJ.
Proceso
Q, kJ
W, kJ
∆U, kJ
1-2
180
70
2-3
90
130
3-4
120
4-1
0
(10 puntos)
4. Se encuentra que enmuchos procesos reales, los gases satisfacen la
relación
, donde C es una constante. Determine el trabajo en
Joules que realiza el aire en un dispositivo pistón-cilindro cuando se
expande desde0.01 m3 y 3 bar hasta una presión final de 1 bar.
(15 puntos)
5. Se ha equipado a un aparato cilindro-pistón lleno de gas, con un agitador
movido desde el exterior del aparato. Las paredes delcilindro, el pistón, el
agitador y la flecha están fabricados con un material que es excelente
aislante. El sistema contiene 30 g de gas, que se encuentra inicialmente en
el estado 1 de la tablapresentada más adelante. A continuación se opera
el agitador, permitiendo que el pistón se mueva para mantener la presión
constante. En ese momento cesa la agitación, registrándose las
mediciones reportadaspara el estado 2. La fricción entre las paredes del
cilindro y el pistón es de magnitud despreciable.
Estado
1
2

P, bar
15
15

v, cm3 /g
7.11
19.16

u, J/g
22.75
97.63

Determineel suministro de trabajo a través de la flecha del agitador, en Joules.
(20 puntos)
6. En el interior de un aparato vertical de un cilindro-pistón se encuentra un
gas contenido por un émbolo sin...