TRABAJO DE TERMODINAMICA

Física II (FI.13152) Tarea # 4
Resuelve cada uno de los siguientes problemas, señalando claramente el procedimiento utilizado.
1. Un Jaguar XK8 convertible tiene un motor de 8 cilindros.Al principio de su carrera de compresión, uno de los cilindros contiene 499cm3 de aire a presión atmosférica (1.01x105 Pa) y temperatura de 27 °C. Al final de la carrera, el aire se hacomprimido a un volumen de 46.2cm3 y la presión manométrica aumentó a 2.72x106 Pa. Calcula la temperatura final.
Por la Ley General de los Gases:

Con:


Despejamos T2 en la fórmula:Sustituimos:



2. Las llantas de un carro se inflan en cierta ciudad a 30 lb un día que la temperatura es de 30° C. Al día siguiente la temperatura baja a 15° C. (a) Calcula la presión de lasllantas a esta temperatura. (b) ¿De qué tipo de proceso termodinámico se trata? Justifica tú respuesta. (c) ¿Corres algún riesgo por estos cambios de temperatura? Explica.
a) Por la Ley deGay-Lussac:

Con:


Despejamos T2 en la fórmula:

b) Es un proceso isocórico puesto que el volumen permanece constante
c) No. En este rango de temperaturas, las presiones en la llanta noson considerables las variaciones, ya que pueden resistir mayores presiones.

3. Un gas en un cilindro se expande desde un volumen de 0.110m3 a 0.320 m^3 . Fluye calor hacia el gas con larapidez mínima que permite mantener la presión constante a 1.80x105 Pa durante la expansión. El calor total añadido es de 1.15x105 J. (a) Calcula el trabajo efectuado por el gas. (b) ¿Dequé tipo de proceso termodinámico se trata? Justifica tú respuesta. (c) Calcula el cambio de energía interna del gas
a) Fórmula:

Donde:

Sustituyendo:


b) Es un proceso isobárico porquese desarrolla a presión constante


c) Cambio en la energía interna:

(Q es positivo porque entra calor y W es positivo porque el sistema realiza trabajo)
Donde;

Sustituyendo: