Termodinamica

Termodinámica
1-1C Termodinámica clásica se basa en las observaciones experimentales, mientras que la termodinámica estadística
se basa en el comportamiento medio de grandes grupos de partículas.
1-2C En un camino bajando la energía potencial del ciclista se convierte en energía cinética, y
por lo tanto el ciclista toma velocidad. No hay ninguna creación de energía, y por lo tanto no huboviolación de la conservación
de principio de energía.
1-3C No hay nada de verdad en su afirmación. Se viola la segunda ley de la termodinámica.
1-4C Un coche cuesta arriba sin el motor en marcha aumentaría la energía del coche, y así lo haría
constituir una violación de la primera ley de la termodinámica. Por lo tanto, esto no puede suceder. El uso de un medidor de nivel (un
dispositivo con unaburbuja de aire entre dos marcas de un tubo horizontal de agua) se puede demostrar que el camino que
se ve cuesta arriba para el ojo es en realidad cuesta abajo.
Masa, fuerza, y las Unidades de
1-5C libra-masa lbm es la unidad de masa en el sistema de Inglés, mientras que libra fuerza lbf es la unidad de la fuerza. Uno
libra-fuerza es la fuerza requerida para acelerar una masa de 32,174 lbmpor un pies/s2. En otras palabras, el peso
de una masa de 1 lbm a nivel del mar es de 1 lb.
1-6C En esta unidad, la luz palabra se refiere a la velocidad de la luz. La unidad año-luz es entonces el producto de un
velocidad y el tiempo. Por lo tanto, este producto se forma una dimensión distancia y la unidad.
1-7C No hay aceleración, por tanto, la fuerza neta es cero en ambos casos.
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1-2
1-8E El peso de un hombre en la tierra se le da. Su peso en la luna se va a determinar.
Aplicando el análisis de la segunda ley de Newton para lafuerza del peso da
180.4 lbm
1 lb
32,174 lbm ft / s
32,10 m / s
180 lbf 2
2
= ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜ ⎜
⎝
⎛ ⋅
= ⎯ ⎯ → ==
g
W mg m W
La masa es invariante y el hombre tendrá la misma masa de la luna. Entonces, su peso en la Luna será
30,7 lbf = ⎟ ⎠
⎞
⎜ ⎝
⎛
⋅
==
2
2
32,174 lbm ft / s
W mg (180.4 lbm) (5,47 m / s) 1 lb
1-9 Las dimensiones interiores de una habitación se les da. La masa yel peso del aire de la habitación son para ser
determinada.
Supuestos la densidad del aire es constante en toda la habitación.
Propiedades La densidad del aire se da a ser ρ = 1,16 kg/m3.
SALA
AIRE
6X6X8 m3
Análisis La masa del aire de la habitación es
m = ρV = (1,16 kg/m3) (6 x 6 x 8 m 3) = 334,1 kg
Por lo tanto,
N = 3277 ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜ ⎜
⎝
⎛
⋅
==
2
2
1 kg m / s
1 N
W mg (334,1kg) (9,81 m / s)
1-10 La variación de la aceleración gravitacional por encima del nivel del mar está dada como una función de la altitud. La
altura a la que el peso de un cuerpo disminuirá en un 1% se va a determinar.
Nivel del mar
z
0
Análisis El peso de un cuerpo en la elevación z puede ser expresado como
W = mg = m (9,807 a 3,32 × 10-6 z)
En nuestro caso,
= W = 0.99Ws 0.99mgs = 0,99 (m)(9.807)
Sustituyendo,
0,99 (9,81) = (9.81 a 3.32 × 10-6 z) ⎯ ⎯ → z = 29.539 m
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1-3
1-11E La masa de un objeto es dado. Su peso es que sedetermine.
Aplicando el análisis de la segunda ley de Newton, el peso se determina que es
9,95 lbf = ⎟ ⎠
⎞
⎜ ⎝
⎛
⋅
==
2
2
32,174 lbm ft / s
W mg (10 lbm) (32,0 m / s) 1 lb
1-12 La aceleración de una aeronave se da en la g. La fuerza neta hacia arriba que actúa sobre un hombre de la aeronave es
que se determine.
Análisis de la segunda ley de Newton, la fuerza aplicada es
N = 5297 ⎟...