Trabajo colaborativo 1 termod

TRABAJO COLABORATIVO#1 |
LEY CERO, TRABAJO, PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA Grupo 201015_2 |
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Mario Alexander Bohórquez Rodríguez |
Cod:5594273Eliceo VargasCod:6019087Eduardo VelascoCod:6404824José Omar RodríguezCod:6391604Wilton Eduardo AgudeloCod:4514673 |
TUTORA: VICTORIA GUTIERREZ |
ABRIL DE 2011 |
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INTRODUCCION

La Termodinámica es el estudio de las propiedades desistemas en equilibrio. En la Termodinámica hay dos leyes básicas, y a continuación estudiaremos la primera ley, Esta establece que es imposible un proceso constante en el cual se produzca trabajo sin que tenga lugar otro efecto externo. La idea de este trabajo es acercar al estudiante a los procesos en sí, y mediante ejemplos facilitarnos el aprendizaje de la unidad. Ciertamente, se requerirán unosconocimientos matemáticos básicos, pero la termodinámica es una ciencia y nosotros, hablaremos de propiedades medibles.

OBJETIVOS GENERALES.

Dotar y establecer al estudiante las relaciones entre las variables de un sistema cuando este sufre cambios en estado de equilibrio, estos cambios se deben a influencias externas

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Por medio de ejercicios dar a conocer elestudio de la unidad 1 del modulo.
* Utilizar adecuadamente los conceptos descritos en el modulo
* Estudiar la primera ley de la termodinámica.
* Estudiar la influencia de la temperatura y presión en las condiciones de equilibrio

EJERCICIOS

1.- Un líquido inicialmente se encuentra a 27 ºC, es calentado incrementando su temperatura en 65 ºF. Su temperatura final, en ºF, es:
F =(ºC*1.8)+32

Temperatura inicial 27ºC = 80,6ºF

entonces,
Tf = Ti + Ta

Tf= 80,6 + 65 = 145,6ºF

rta: 145,6ºF de temperatura final.

2.- Una pared de 42 cm de espesor y que tiene una conductividad térmica de 0.57 W/(m.K), está sometida a una temperatura exterior de 320 K e interior de 8 ºC. La tasa de transferencia de calor, en W/m2, que se presenta a través de la pared es:Aplicamos la formula Q= -kt*A*dTdx
Donde:
* kt= conductividad térmica de la pared 0,57W/(mK)
* dx= corresponde al espesor de la pared de 0,42m.
* dT= Corresponde a la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la pared. La temperatura del interior de la pared debe expresarse en grados Kelvin:
TinteriorK=8°C+273
TinteriorK=281 K

* Reemplazando en la ecuación,se obtiene
QA= -0,57 WmK*(281-320)K0,42m

QA= 52,93Wm2

Rta: La tasa de transferencia de calor que se presenta a través de la pared es 52,93 W/m2.

3.- En el interior de un cilindro provisto de un pistón móvil se encuentran 3.4 g de un gas que tiene una masa molar de 89 g/mol, 7 ºC y 230 kPa. Si el gas se expande isotérmicamente hasta una presión de 60 kPa, el calor intercambiado en esteproceso, en calorías, es:

Aplicamos la formula Q=nRT*lnP1P2
Para hallar el número de moles, que corresponde a la masa dentro del cilindro, se usa la siguiente ecuación:
n=masamasa molar
n=3,4 g89gmol
n=0,038 moles

La temperatura del sistema se debe expresar en grados Kelvin, así que usaremos la siguiente fórmula:
T(K)=273,15+7°C
T(K)=280,15
Si remplazamos los valores en la primeraecuación, se determina el calor intercambiado en este proceso:

Q=0,038moles*8,314Jmol*K*280,15 K*ln23060

Q=119,56 J

Usamos un factor de conversión, sabiendo que 1 joule equivale a 0,239006 calorías, así que:

Q=119,56 J*0,239006 cal1 J=28,57 Calorías

Rta: El calor intercambiado en este proceso es de 28,57 Calorías.

4.- Un gas, que tiene 3.4 moles, se expande isotérmicamente a15 ºC hasta alcanzar 3.5 veces su volumen inicial. El trabajo realizado, en joules, es:
n =3,4 mol
T =15ºC 288K K=15+273=288K
V1 = V
V2 = 3.5V
W =nRt V2/V1
W=3,4 mol*8,314J/mol*k *288k
W = 3, 4 mol*8.314julmol*K*288k (3.5)

W=28493, 74 J Es el trabajo realizado en joules

5.- En el interior de un recipiente rígido se encuentra un gas a -12 ºC y...