Termodinamica

GUIA Nº3 TRABAJO Y 1º LEY DE LA TERMODINAMICA

1.- Un gas ideal está encerrado en un cilindro. Hay un émbolo movible en la parte superior del cilindro. El émbolo tiene masa de 800 g, un área de 5cm² y es libre de moverse hacia arriba o hacia abajo, manteniendo la presión del gas constante.
¿Cuánto trabajo se hace si la temperatura de 0.2 moles de gas se eleva de 20ºC a 300ºC? ¿Cuál es elvalor de la presión?
Resp. 465: 6 J; 15680 Pa

2.- Una mol de un gas ideal hace un trabajo de 3000 J sobre los alrededores al expandirse isotérmicamente a una presión final de 1 atm y a un volumenfinal de 25 L.
(a) Determine el volumen inicial
(b) la temperatura del gas.
Resp. 7,65 l ; 304,9 ºK

3.- ¿Cuánto trabajo hace el sistema cuando 1 mol de agua a 100ºC hierve y se convierte en un molde vapor a 100ºC a una presión de 1 atm? Considere la masa a 18 gr. Determine el cambio en la energía interna del vapor al evaporarse. Considere el vapor como un gas ideal.
Resp.3102,56J; 37600 J4.- Se confina gas nitrógeno (m = 1.00 kg) en un cilindro con un émbolo movible expuesto a presión atmosférica normal. Se agrega una cantidad de calor (Q = 25
000 cal) al gas en un proceso isobáricoy su energía interna aumenta en 8000 cal.

(a) ¿Cuánto trabajo realizó el gas?
(b) ¿Cuál es el cambio en el volumen?

Resp.70800 J; 0,7 m³
5.- Un gas ideal inicialmente a 300 K se expande enforma isobárica a una presión de 2.5 kPa. Si el volumen aumenta de 1 m³ a 3 m³ y se agregan 12 500 J de calor al sistema, encuentre

(a) el cambio en la energía interna del gas y
(b) sutemperatura final.

Resp 7500 J; 900ºK

6.- Un gas en un recipiente está a una presión de 1.5 atm y a un volumen 4 m3 ¿Cuál es el trabajo realizado por el gas cuando:

(a) se expande a unapresión constante hasta el doble de su volumen inicial y
(b) se comprime a presión constante hasta un cuarto de su volumen inicial?
Resp. 607950 J; -455962,5 J

7.- Se comprime un gas a...