Resuelva sus dudas de Física y Química.
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Referencia: F9-001
Tenemos dos moles de un gas diatómico (A), a una presión de 6 atm y ocupando un volumen de 4 dm³ ; si realiza un proceso isobárico hasta (B) que duplicando su volumen, posteriormente un proceso isocoro hasta duplicar la presión (C), y se cierra el ciclo hasta la situación inicial. Halle:
(a) La presión, volumen y temperatura en cada situación.
(b) El trabajo, calor y variación de energía interna en cada proceso.
Referencia: F9-002
Un cilindro contiene nitrógeno a la presión de 4 atm ; el volumen es de 5 L y su temperatura es de 100°C y se somete a los siguientes procesos:
(1) se calienta, a presión constante hasta 200°C ; y
(2) se enfría, a volumen constante, hasta 300°C ; halle:
(1) se calienta, a presión constante hasta 200°C ; y
(2) se enfría, a volumen constante, hasta 300°C ; halle:
(a) El calor y trabajo en el primer proceso.
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(b) La variación de energía interna y el trabajo, en el segundo proceso.
Referencia: F9-003
Se hacen pasar 3 kg de vapor de agua a 100°C por 80 kg de agua a 15°C ; halle la temperatura final del conjunto.
DATOS: Ce(agua)= 4180 J/ kg.K ; L= 2,26.E6 J/ kg
Referencia: F9-004
Se echan 40 g de una aleación, calentada a 220°C , en un calorímetro que contiene 350 mL de agua y cuyo equivalente es 30 g ; la temperatura inicial del agua era de 17°C y la final 20°C :
Calcular el calor específico de la aleación.
Ce(agua)= 4180 J/ kg.K
Referencia: F9-005
Un proyectil de 25 g se incrusta en el blanco a 350 m/s ; si el 40% del calor producido pasa al proyectil:
(a) ¿Cuánto se elevaría la temperatura?
(b) Si la temperatura inicial era de 20°C ¿cuál será la final, en K y °F?
Referencia: F9-006
Un mol de un gas ideal parte de un estado A ( T= 400 K) y realiza un proceso en tres etapas:
de A a B por una isobara hasta una T= 800 K ;
de B a C por una isocora hasta T= 400 K ;
y de C cierra el ciclo hasta A por una isoterma. Calcule:
de A a B por una isobara hasta una T= 800 K ;
de B a C por una isocora hasta T= 400 K ;
y de C cierra el ciclo hasta A por una isoterma. Calcule:
(a) La relación de volúmenes en los estados A y B.
(b) El trabajo en los caminos: A-->B , B--->C y C--->A
(c) El cambio de energía en la etapa C--->A , y en el ciclo completo.
(d) El calor en la etapa B-->C.
Datos: R =8,31 J.mol¯¹ K¯¹ ; Cv= 3.R/ 2
Referencia: F9-007
Una mezcla de hielo y agua cuya masa total es de 20 g se introduce en un recipiente térmicamente aislado (adiabático) que contiene 250 g de agua a 15°C ; al cabo de cierto tiempo se ha alcanzado el equilibrio térmico y el recipiente sólo contiene agua a 10°C
¿Qué cantidad de agua habría en la mezcla inicial de hielo y agua? No se tiene en cuenta la capacidad calorífica del recipiente.
Datos: Calor específico del agua, Ce= 1 cal/ g°C ; calor latente de fusión del hielo, Lf = 80 cal/g
Referencia: F9-008
(a) ¿Cuál es el calor suministrado en un proceso adiabático? ¿y cuál es la variación de energía interna en una isoterma ?
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(b) Cuál es el trabajo desarrollado en un proceso a volumen constante?
(c) ¿Qué se tiene que cumplir para que DU= Q ?
(c) ¿Qué se tiene que cumplir para que DU= Q ?
Referencia: F9-009
Si se comunica la misma cantidad de julios a un kilogramo de agua y a un kilogramo de cobre ¿cuál produce mayor sensación de calor?
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¿en cuál se incrementa más temperatura?
Dato: el calor específico del agua es mayor que el del cobre.
Referencia: F9-010
PRUEBA: TERMODINÁMICA/ 010
(1) Indique razonadamente la respuesta correcta para las siguientes cuestiones:
Cuestión A: A dos cuerpos de 100 g que están a 10°C se les suministran 1000 calorías.
Si Ce(A)= 1 cal/ g°C y Ce(B)= 0,2 cal/ g°C ¿cuál de las dos alcanzará mayor temperatura final?
a.1 el cuerpo A,
a.2 el cuerpo B,
a.3 las dos iguales, ya que se les suministra el mismo calor,
a.4 la temperatura no está relacionada con el calor,
a.5 todas falsas.
CUESTIÓN B: Atendiendo al primer principio de la termodinámica: DU= d'Q + d' W
b.1 la variación de energía interna depende del camino,
b.2 el trabajo en un proceso isobárico es nulo,
b.3 el calor siempre es: Q= n.Cv.DT ,
b.4 en un proceso adiabático: DU= Q
b.5 todas falsas.
(2) Medio mol de un gas ideal ocupa un volumen de 2 L a la temperatura de 300 K se le somete a un proceso a presión constante durante el cual se le suministra el calor: Q= 210 cal ; determine:
(a) La temperatura del estado final.
(b) El volumen del estado final.
(c) La variación de energía interna.
(d) El trabajo realizado por el gas.
Cv= 5 cal/ mol.K ; 1 cal= 4,18 J
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