TERMODINÁMICA

 

01 - Un mol de oxígeno a 1 atm de presión y 30 ºC de temperatura se expansiona isotérmicamente de modo que su volumen se duplica. a) Calcular el volumen inicial y la presión y temperatura finales. b) Dibujar la transformación en un diagrama p-V. c) Calcular el trabajo realizado por el sistema.
Solución

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02 - Demostrar que el producto de la presión por el incremento del volumen tiene unidades de trabajo.
Solución

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03 - Concepto de entropía. Segundo principio de la termodinámica.
Solución

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04 - Un mol de un gas ideal está contenido en un depósito con un émbolo que puede deslizar sin rozamiento de superficie 0,005 m² y masa 10 kg. Calcular:
a) La presión del gas, si la presión atmosférica exterior es 10⁵ Pa.
b) La nueva presión cuando se coloca un peso en el émbolo que reduce el volumen a la mitad, permaneciendo constante la temperatura de 25 ºC.
c) Variación de energía interna y trabajo realizado.
Solución

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05 - Escalas de temperatura. Explicación y fórmulas para cambiar de una a otra.
Solución

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06 - Dos gases diferentes, supuestos perfectos, ocupan recipientes distintos (n₁= 1 mol, n₂= 3 moles) y están a la misma presión y temperatura. Calcular la variación de entropía cuando se ponen en comunicación ambos recipentes a temperatura constante.
Solución

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07 - Un recipiente que contiene 1 L de agua a 60 ºC se coloca en un entorno que está a 27 ºC. Despúes de un tiempo el agua alcanza la temperatura ambiente. Se pide:
a) Si el proceso es reversible o irreversible.
b) Variación de entropía del agua.
c) Variación de entropía del entorno y del universo.
Solución

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08 - Un generador de energía eléctrica quema etanol a una velocidad de 10 litros a la hora. La cámara de combustión se mantiene a una tempeatura de 450 ºC y la temperatura de escape es de 130 ºC ¿Cuál es el trabajo máximo que puede producir este generador?
Datos: Densidad del etanol 789kg/m³. Entalpía de combustión del etanol = - 1370 kJ/mol.
Solución

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09 - Un metal de masa m = 1 kg, de calor específico a presión constante c_p = 880 J/kg y a temperatura θ₀ = 27 ºC se pone en contacto, a presión constante, con una fuente de calor de temperatura θ₁ = 100 ºC. Al cabo de un cierto tiempo, el metal está en equilibrio térmico con la fuente de calor. Determinar:
a) La variación de entropía del metal.
b) La variación de entropía del universo.
Solución

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