sistema iso

Proceso isobárico


Gráfica Volumen vs Presión: en el proceso isobárico la presión es constante. El trabajo (W) es la integral de la presión respecto al volumen.
Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. La Primera Ley de la Termodinámica, para este caso, queda expresada como sigue:
,

Donde:
 = Calor transferido.
 = Energía interna.
 = Presión. = Volumen.
En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.
FÍSICA I -Licenciaturas de Física y Matemáticas
PRÁCTICO Nº 9 – Termodinámica

Ejercicio 1.- ¿A qué temperatura darían los siguientes pares de escalas la misma lectura: (a) Fahrenheit y Celsius, (b) Fahrenheit y Kelvin, y (c) Celsius y Kelvin?

Ejercicio 2.- Un tubo abierto en un extremo y cerrado enotro, de longitud L = 25,0 m contiene aire a la presión atmosférica. Se introduce verticalmente en un lago de agua dulce hasta que el agua se eleva a la mitad del tubo, como se muestra en la figura. ¿Cuál es la profundidad h del extremo inferior del tubo? Suponga que la temperatura es la misma en cualquier parte y que no cambia.

Ejercicio 3.- El recipiente A contiene un gas ideal a una presión de5,0  105 Pa y a una temperatura de 300 K. Está conectado por un tubo delgado al recipiente B con cuatro veces el volumen A; véase la figura. B contiene el mismo gas ideal a una presión de 1,0  105 Pa y a una temperatura de 400 K. Se abre la válvula de conexión, y se llega al equilibrio a una presión común mientras que la temperatura de cada recipiente se mantiene constante en su valor inicial.¿Cuál es la presión final del sistema?

Ejercicio 4- Suponga que una muestra de gas se dilata de 2,0 a 8,0 m3 a lo largo de la trayectoria diagonal pV que se muestra en la figura. Luego se comprime nuevamente a 2,0 m3 a lo largo de cualquiera de las trayectorias 1 o 2. Calcule el trabajo neto efectuado sobre el gas para el ciclo completo en cada caso.

Ejercicio 5- Un gas ocupa un volumen de4,33 litros a una presión de 1,17 atm y una temperatura de 310 K. Se le comprime adiabáticamente a un volumen de 1,06 litros. Determine:
a) la presión final y b) la temperatura final, suponiendo que el gas sea un gas ideal para el cual  = 1,40. c) ¿Cuánto trabajo fue efectuado sobre el gas? d) Repita los cálculos para el caso en que la compresión sea isotérmica, y represente ambos procesos enel diagrama P-V.

Ejercicio 6- (Examen Agosto 2004) - A una profundidad h debajo de la superficie del mar (densidad = ), donde la temperatura es Th, un buzo exhala una burbuja de aire que tiene un volumen Vh. Si la temperatura de la superficie del mar es Ts, ¿cuál es el volumen de la burbuja justo antes de que se rompa en la superficie? Halle el valor del volumen de la burbuja en lasuperficie si h = 25,0 m,  = 1025 kg/m3, Th = 5,00ºC, Vh. = 1,00 cm3 y Ts, = 20,0ºC.

Ejercicio 7.- Un cilindro que tiene un radio de 400 mm y 50,0 cm de profundidad se llena con aire a 20,0ºC y 1,00 atm (fig.a). Un pistón de 20,0 kg desciende luego en el cilindro y comprime el aire atrapado en el interior (fig.b). Por último, un hombre de 75,0 kg parado sobre el pistón comprime aún más el aire quepermanece a 20,0ºC (fig.c). a) ¿Qué distancia (h) se mueve el émbolo cuando el hombre está parado sobre él?
b) A qué temperatura debe calentarse el gas para elevar el pistón y al hombre de regreso a hi?

Ejercicio 8.- Una esfera de 20 cm de diámetro contiene gas ideal a 1,00 atm y 20,0ºC. Conforme la esfera se calienta hasta una temperatura de 100,0ºC, una válvula (que mantiene la presiónconstante) deja que el gas escape. La válvula se cierra luego de haber alcanzado esa temperatura, y la esfera se pone en un baño de agua congelada hasta alcanzar la temperatura de 0,00ºC . Determine la presión en la esfera cuando ésta está a la temperatura del agua congelada.
Ejercicio 9.- Un recipiente metálico aislado de 5,00 kg de masa contiene 20,1 kg de agua. Un trozo del mismo metal,...