ejercicios resueltos de FISICA


TALLER DE FISICA CALOR ONDAS

PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
1. Un gas ideal está encerrado en un cilindro que tiene un émbolo móvil en la parte superior.
El émbolo tiene una masa de 7 Kg y unárea de 5 cm2, y se puede mover libremente hacia
Arriba y hacia abajo, manteniendo constante la presión del gas.
¿Cuánto trabajo se hace?
¿Cuando la temperatura de 0,20 moles del gas se eleva de 20 ºCa 350 ºC?

2. Se comprime adiabáticamente un volumen de 22,5 l de nitrógeno gaseoso a 0ºC y 1atm a 1/10 de su volumen inicial. Hallar:
a) La presión final
b) La temperatura final
c) El trabajoque hay que realizar sobre el sistema.
Para el nitrógeno; el coeficiente adiabático vale 1,40; calor específico a volumen constante
20,8J/molK. R=8,31J/molK

3. Calcular la variación de energía internade un bloque de hielo de 540 g que se encuentra a 0 ºC y a 1 atmósfera de presión, si se funde y luego se calienta hasta 4 ºC. La densidad del hielo es 0,917 g/cm3
El calor latente de fusión delhielo es 3,34x105 J/kg. La densidad del agua a 4 ºC
Es 1,0 g/cm3.

4. Una herradura de hierro de 1.5 kg inicialmente a 600°C se deja caer en una cubeta que
Contiene 20 kg de agua a 25°C. ¿Cuál es latemperatura final? (Pase por alto la capacidad calorífica del recipiente, y suponga que la insignificante cantidad de agua se hierve.)



5. Un bloque de 1 kg de aluminio se caliente a presiónatmosférica de modo que su
Temperatura aumenta de 22°C a 40°C. Encuentre (a) el trabajo realizado sobre el aluminio, (b) la energía agregada a él por calor, y (c) el cambio en su energía interna.Solución:
1) M=7kg
Area=5cm2
n=0,20 mol
r=8,3145
t0=20°c => 293 °k
t=300°c => 573 °k

w=p(vf - vi)
pv=nRT
vi=nRTi /p
vf=nRTF / p
w=nR(TI - TF)
W=(O.20 mol)(8,3145 J/mol K)(280°K)
W=456,6 J


2) A)
V0=22,5LT0=0°c => 273°K
V=V0 / 10
P0=1atm
P0V0Y=PVY

P= P0V0Y / VY= P0(V0 / V)Y = 1 X (10)1,4
P = 25,12 atm

b) V0 = 22,5 L
T0= 0°C
V=V0 / 10
P0=1atm
P=25,12 atm
T0V0Y-1=TVY-1
T= T0V0Y-1 / TVY-1=T0[V0 / V...