Trabajo práctico fisica ii

FISICA II.- ACTIVIDAD OBLIGATORIA Nº1

1. Dar ejemplos donde se pueda comprender la diferencia entre la temperatura y el calor.
Calor: energía total del movimiento molecular de una sustancia.
Temperatura: es una medida de energía molecular media.
EJEMPLO 1: La temperatura de un vaso pequeño de agua puede ser la misma que la temperatura de un cubo de agua, pero el cubo tiene más calorporque tiene más agua y por lo tanto más energía térmica total.

EJEMPLO 2: Si con un mechero se suministra calor a 1 litro de agua, tardará un tiempo “T” en hervir. O sea a llegar a los 100°C.
Con el mismo mechero se suministra calor a 10 litros de agua durante el mismo tiempo “T”, y se observará que no llega a 100°C.
En los dos casos se ha suministrado la misma cantidad de calor pero enla primer experiencia se llaga a mayor temperatura que en la segunda.

2. A dos cuerpos A y B se le entrega la misma cantidad de calor Q, si el cuerpo A tiene el doble de masa y doble es su calor específico con respecto a B ¿Cómo se relacionan las variaciones de temperatura de ambos cuerpos?

Cuando un sistema de masa grande se pone en contacto con un sistema de masa pequeño que estáa diferente temperatura, la temperatura de equilibrio resultante está próxima a la del sistema grande.
Decimos que una cantidad Q de calor se transfiere desde el sistema de mayor temperatura al sistema de menor temperatura.

3. Tenemos una garrafa de gas comprimido, abrimos la salida y dejamos que se expanda en la atmósfera ¿Por qué la temperatura de un gas en expansión disminuyerápidamente?
Sugerencia: tener en cuenta el primer principio de la termodinámica.

La expansión realiza trabajo sobre el medio, por lo que entrega calor y disminuye la temperatura.

4. Se entrega calor a un gas ideal sin que aumente su temperatura (proceso isotérmico) ¿Debe realizar trabajo el gas? ¿Por qué?
Si debe realizar trabajo, porque

5. ¿Todos los procesos cuasi-estáticosson reversibles? Explique.

No, en la naturaleza los procesos son irreversibles por ejemplo cuando de un material se origina el combustible.
Los procesos cuasi-estáticos son una idealización de un proceso real que se lleva a cabo de modo que el sistema está en todo momento muy cerca del estado de equilibrio.

6. ¿Disminuye la entropía de un cuerpo al enfriarse?

Cuando latemperatura es más alta, el flujo de calor que entra produce un aumento de entropía menor; cuando la temperatura es menor el flujo de calor produce un aumento mayor de entropía. Por lo que puedo decir que al enfriarse el cuerpo aumenta la entropía.


PROBLEMAS
7. Un cilindro provisto de un pistón contiene un mol de un gas ideal. Si su presión y temperatura son 2 atm y 27ºC.
a. ¿Cuál es elvolumen inicial del gas?
b. Por un desplazamiento lento del pistón, el gas se expande a temperatura constante hasta que su presión es 1 atm ¿Cuál es el volumen final?
a.
P= 2 atm = 2067,2 Pa
T=27 °C

b.


8. Una caldera de vapor es de acero con una masa de 400 Kg y contiene 200 Kg de agua. Calcular el número de calorías necesarias para elevar la temperatura delconjunto de 10ºC a 90ºC. El calor específico del acero es 0,093 cal/gºC
Masa=400Kg
Agua=200Kg
Ti= 10°C
Tf=90°C
Ce del acero= 0,093 cal/g°C

Q= masa X calor específico X variación de temperatura
Q caldera= 400Kg x 0,093 cal/g°C x (90-10)= 2976
Q agua= 200Kg x 1Kcal/g°C x (90-10)= 1600
Q total= 2976+1600
Q total= 18976

9. ¿Cuál es la variación de energía interna en Joule,si al sistema ingresa 400 cal y el sistema realiza un trabajo de 400 Joule?
Ingresa= 400 cal
Trabajo= 400 Joule
1 Joule= 0,24 cal
400cal= 1666,6 Joule

U= Q-W
U= 1666,6 J-400J= 1266,6 Joule

10. Un gas ideal se comprime lentamente a “temperatura constante” si en el proceso se disipan 2000 cal
a. ¿Cuál es la variación de la energía interna del gas?
b. ¿Cuánto...