Ejercicios de termodinamica

1.- Un gas está contenido en un dispositivo vertical, sin fricción del pistón-cilindro. El pistón tiene una masa de 4 kg y un área de sección transversal de 35 cm2.Un resorte comprimido sobre el pistón ejerce una fuerza de 60 N sobre el émbolo. Si la presión atmosférica es 95 kPa, determine la presión dentro del cilindro. 
m =3.2kg 
A = 35 cm^2 = 0,0035 m^2 
F = 60 N 
Pat = 95 kPa = 95 x 10^3 Pa 

Presión interna = Presión externa (el sistema esta en equilibrio) 

Pext = Pat + (Pesodel pistón + Fuerza del Resorte) / A = Pat + (m*g + F) / A 


P int= 95 x 10^3 Pa + ( 3.2kg*9,8 m/s^2 + 150 N)/ (0,0035 m^2) =146826.2857 Pa = 146.82 kPa=147kpa2.Se conectan a un tanque de gas un medidor y un manómetro para medir su presión. Si la lectura en el medidor de la presión es 80 kPa, determine la distancia entre losdos niveles de fluido del manómetro si el fluido es: a) mercurio (Densidad = 13600 kg/m3) o b) agua ( Densidad = 1000 kg/m3). 
El manómetro de fluido es un tubo enforma de U, que posee 2 ramas. 
una de ellas está conectada al tanque en el que se desea medir la presión. 
La diferencia de altura h entre las 2 ramas del fluído nospermite calcular 
la presión p del depósito según la expresión: 
p = d * h 
donde d es la densidad o peso específico del fluído. 
De la anterior, despejamos h = p/ d, para uniformar pasemos los 80 kPa a 
Kg /m^2 
80 kPa = 80000 newton /m^2 , recordando 1Kg ----> 9,8 Newton, la presión p 
p = 80000 / 9,8 = 8163,3 Kg /m^2. a) la altura en caso del mercurio (Hg) 
h = (8163,3 kg/m^2) / 13600 kg/m^3) = 0,60 metro 
b) en el caso del agua 
h = (8163,3 kg/m^2) / 1000 kg/m^3) = 8,16 metro