Termo 16_04_2012

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h1Termo/h1
h4por maunuvita buenastareas.com/h4
AYUDANTIacuteA 13 de ABRIL de 2012br /
Profesor Sergio Rozas ndash Ayudante Roberto Loacutepez (roberto.lopez@usach.cl)br /
1.br /
Los 40 alumnos del curso de Ingenieriacutea Industrial de la USACHrealizaron unabr /
expedicioacuten y subieron el cerro Lonqueacuten, ubicado en la comuna de Isla de Maipo, Santiago.br /
Un compantildeero de grupo llevaba consigo un manoacutemetro de bolsillo que registroacute en todobr /
momento la presioacuten absoluta en el lugar. Se registroacute que la presioacuten antes de subir el cerrobr /
eran 93 kPa, y cuando finalmente estaban en la cima delcerro el aparato registroacute unos 78br /
kPa. Usando esos datos, el profesor de Termodinaacutemica les pregunta iquestcuaacutel es la altura delbr /
cerro Lonqueacutenbr /
Datos La densidad del aire son 1,2 kg/m3 y la aceleracioacuten de gravedad local es 9,8 m/s2.br /
br /
Aplicando la ecuacioacuten de la Hidroestaacuteticabr /
P1 P2 rho aire sdot g sdot hbr /
rarrbr /
br /
br /
hbr /br /
P1 minus P2br /
rho aire sdot gbr /
br /
(93 minus 78) sdot 10 sdot Pabr /
br /
hbr /
br /
1Nbr /
kgbr /
mbr /
sdot 9,8 2 sdotbr /
2br /
mmbr /
s 1kg / m sdot s 2br /
Pabr /
1275,5 mbr /
h 1275,5br /
Nbr /
1Pabr /
sdotbr /
m 2 m 1N / m 2br /
1,2br /
br /
h asymp 1276 mbr /
br /
2.br /
Un aparato vertical de pistoacuten y cilindro contiene un gas que seencuentrabr /
comprimido por un eacutembolo sin friccioacuten,cuyo peso es 3000 N. Un agitador mecaacutenicobr /
contenido en el cilindro entrega al gas un trabajo equivalente a 6800 J, durante un ciertobr /
periacuteodo. Si el gas pierde por conduccioacuten a traveacutes de las paredes del cilindro dentro delbr /
mismo periodo 8,7 kJ y su energiacutea interna experimenta un cambio igual a -1 kJ,calcule labr /
distancia que el pistoacuten tendriacutea que moverse, en metros. El aacuterea del pistoacuten es 50 cm2 y labr /
presioacuten atmosfeacuterica en el exterior del cilindro es 0,95 bar.br /
br /
Q U W fr Wejebr /
br /
1ordf Leybr /
br /
rarrbr /
br /
br /
minus 8700 J minus1000 J W fr minus6800 Jbr /
Condicioacuten de equilibriobr /
Pg sdot A Patm sdot A Wbr /
br /W fr minus900 Jbr /
br /
Fgas Fatm F pesobr /
br /
Pg sdot 50 sdot 10 minus4 m 2 0,95 sdot 10 5 Pa sdot 50 sdot 10 minus4 m 2 3000 Nbr /
br /
rarrbr /
br /
br /
3000 Nbr /
50 sdot 10 minus 4 m 2br /
Pg (6 0,95) sdot 10 5 Pa 6,95 sdot 10 5 Pabr /
br /
Pg 0,95 sdot 10 5 Pa sdot br /
br /
Por otro lado se sabe quebr /
V br /
br /
W frbr /
Pbr /
br /
br /
br /
Pero elvolumen esbr /
br /
W fr P sdot Vbr /
br /
rarrbr /
br /
br /
V br /
br /
Pbr /
br /
minus 900 Jbr /
minus 900 Nmbr /
br /
cong minus129,5 sdot 10 minus5 m 3 minus1295cm 3br /
5br /
5br /
2br /
6,95 sdot 10 Pa 6,95 sdot 10 N mbr /
V A sdot xbr /
br /
rarrbr /
br /
br /
x br /
br /
V minus 1295 cm 3br /
x br /
br /
Abr /
50 cm 2br /
rarrbr /
br /
br /
W frbr /br /
x minus25,9 cmbr /
br /
Porlo tanto, el pistoacuten desciende aproximadamente 26 cm.br /
br /
Vbr /
Abr /
br /
3.br /
Un dispositivo cilindro ndash eacutembolo vertical contiene Helio (He) confinado por unbr /
eacutembolo sin friccioacuten de 150 kg de masa. Durante un intervalo de 3 minutos, una resistenciabr /
eleacutectrica situada dentro del cilindro recibe una corriente de...