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AUTO
EVALUA
C1OH
1.Un sisiema efectvo los procesos indicados en la figura.Clas fica como
Verdadero Vo talso. cada na de las relaciones siguientes. (10en tota l).
Just hea respues a,
isoterma
2
•T2 =T3 F,^ porque^
es un proceso
en este cojo es una compres Ion
adta ban^ co^ y^ cambia^
la tenm^ pera ura,
y aumenta la tempera tura de 12al3.
- 7;4 T4 V, esun proceso 15obárico, donde este se expande y
por lo tanto, aum (^) enta
la temperdtura
de T aT4.
•Ta> T4 (^) >V, es un proceso (^) 1SOCoriCO
y cste se esta
comprimendo.
porlo tanto 3
disminuye tCA (^) +empera tura Ta a Ty
- T2> T1 #, porque es un Pproctso ISo termnico y este es a T=cte.
- Vz^ <^ V4^ F,^
el ri es mas chico qUe^ el^ Va^
ya que es Un proces^ o
1soter mico^ y^ se^
Csta expand endo.
V, ya que^ es Un
proceso 5o+ermicO y
S em^ pre tiene
AUde cerO.
0 V,
Porque
el volumen
es cte^
y no hay^
trabajo.
w23aU2-
V,
4g due^
lo Por^
mula del^
trabo)o
es w=Q-Wy^
Pero
4=0 2
por to tato^
queca
w -A0.
t porque^
no es^
expancton
adabatica
,es 130termica
F,
2.Una muestra de 1mol de un gas ideal monod4 mico Cpara elque Cv=3/2a)
5e Somete^
alciclo descrido en^ la^ figura.
P latm)
a) Determinar (^) la
temperatora 1, 2 4 3.
2
sotermna
b) Cal
cular q W,
A0 y AH
para cada eda
pa 9
para cada cicho completo. indicar en (^) que etapas
el sistema abSor be
calor u en
cuales cede.
v)^
Tambi n ind
\Car en
que etapas (^) el sistema real g
trabajo y en
cuales (^) loS alrededores realizan 22-44 (^) trabajo
44.99 sobre^ el sistema
. Cxpr esar
resultados en kT.
Aespuesta.
192 w = -2.21 kJ Q = t 5.67kT ,Au =+3.40KJ,AH - +5.67 kJ.
Ciclo :w=-0.10kJ, Q= to. 10 KJ, A0-0 ,AH=
|
Droceso
150bari CO
Datos Pava la^ tem^
peratura, se^ ocupa^
la ecuacaon de^ gas^
idaal
P=cte
T1 P^ V4.^
=
(1atm)(
.44))
273.32 k
na (1mol)[o .o 1q2atm/kro)
V2-49. fgL^
tra bajo. W,2 =Plv2-Va)
n=1ol * Dara^ calcular^ cl
w12 = l1a tn)(44.98 - 22 -44)-22 -44 2 atm Xo. 1013254T
Q? W12 -2.25kJ^
1atm
- Para cambio de energua Inteina (a0): AUn=na (Ta -T1)
AU,, t mol)(o-0?27 Lai%mol )(s46.6k-273.3k)= 67.4Latm y 0.101325 k
1atm
*Para el^ calor,^
tenenos
QUe :Q12 AU^
12 +W
Q12=6.93 kJ+ 2.25kS (^) =9.
KI|
*Para el cambio de entalpia, tehenosi AH = %n CTe Ta)
AHn-5 (tmol)(S-374 koo) (s46.6k-243.3A)- 56 S0.54 kTJ
1latm =0.
101325kJ
3. Un bistema
que consta
de 3 kilogra mos
de hello
Cas=2.08 (^) k /kg k)
Inicialmente a
Go0° k y H m
efectua (^) los
cambioS que se
describeo a
continuacion:
1>2,
proceso
150córico, disminuye (^) su temperatu ra en
300K
2 3, (^) proceso
Isobárico,
aomenta 50
volomen en
1.0 m
34, proceso
adiabatico
adquiere (^) la presión (^) in icial.
a),€scribir (^) el
valor de
la constande politrópica
en cada
proceso, es
deur 1 de
n.
b)
Determina
para
cada
estado de
equil (^) brio
y
la presion (^) ,el
volomen y la
Temperatura.
Llenar (^) la
tabla,
P/k Pa (^) T/K
C)
Esbo Zar
el
dagrama Pv
de los
tres
proceSOs (^) e indicar S formna (^) n
cclo.
468
300 P, =
(3k)(2. 08
kkgk)(600k)
q
kPa,
3
P2=
(3kg)
k/ k k )
l300k)
=
468kPay
(^936) 3- 456k
T3= (^468) kPa)(s m)
k
(3 ka)l2,09k/kgk)
Ty (936k
Da)(3.09 )
C3k9)l2.
&%/gr)
456 k
ProcesSO 1SOcorco
Isobari (^) co
9 adta (^) bah
co
K =
k-1.
4. Determinar^
la varnacion de energia interna^ ental^
pía y entropia cuando
5e calienta -avolumen^ constcnte^
a )55.4 q de xenon^ (consIdere^
que 5e comporta^ como^
un Gas ideal
monoa4ómicoJ.
b) 32 g (^) de Oa
(cp =25.
to.013T (^) Imolk
Cv= 14.33 4o.o5 T
Vmol k).
Respocsa: Av =
526.28J ,AS
1.514 J/k.
O
AH3025J
AS
=70,56 D/k.
A) Hasa^ del^
xenon = 55.^
Hurmero
de moles:
-o.421mol
on :
24 9/mol
Masa molar^
del xenon^
:131. 29 9/mol^
131.2449mol
T 30Ok
*Para gas monoatomico utilieamos (^) para la la (^) energ a
Ta =t00ok
Interna, la Sig.Formula:
AU = 32n
R(Ta-T1)
R=8.314 aolk
Au (^) =lo-
1mo1)(8.
14%alk)(400k - 300k)
*Para la entalpta de un gas
|Au=
2G2.51 J
monoa omi co,Ocupamos la formula de AH =hnlT-T1)
AH
-(o.421mol)(7-374Zmol
k)(H00k
-300k)
F8AS.o4T
*para la
chtropia del gas ocuparems
AS (^) =nCv n T )tencmoS Que:
As =(o.4al
mol) (%)(9. 314
Vmol k)n
H00k
T
3008)1.51o4 (^) T/k
Masa dc Oxgeno:
32q
Numerode moles
32g
=
Tmol.
Masa mo
Lar del ba
32g/mol 32 mol
T1=30Ok
Cp =^ 25-7+^ 0.0^ 13T^
/mo/k
Ta 4OOK
Cv- 19.33 t 0.0 (^) 51TJmolk
*Para^ la^ energío^
Interna (A0): Tenemas que^ alcular^
el Cv de ambas tempcra^ turas
Cvs0o =(19.33 to.
7)(300k )=^ 19-33+1S-
=34.66 T/mol^ k
Cv4o0 =(19-^
= 19.33 + 20.4^ =^
34.73molk
Ahora Se^ calcula^
el pro medio^
de tas^ doS^
:Cvorom
=34-63439-
rolk
2
Au -nlvpr on (T-T)=(mol)(37-19Ymoik )(400k - 300k)= 3978 TÁ
Para la^ cntalpia^
(AH)se ntceSita saccur^ el^ promelio^
de Cp de Clrn baS temperatorasi
Cosco =(25-9+0.o
- (300K)
=25.4 43.4 =29.^
Vmol k
prom
= 2 f3o-^
.
Cpoo =^
(25-7+0.013)(H
K)=^ 23.
= 3o.^ q^
T/me/k
3025 Jh
AH =^ n
CPpom (Ti-Ta)=
(tmot)(30.2 5
Vok)(400 k-^
k) =
*Para^
calcular
la en^
opia (45)^
ocupanos.
6. Para la maquina termica iustrada en la figura.
TA
=7sok
a)
beterminar (^) el
Qa max mo
rend
imieto
b)
Determinar el
valor (^) del cocIente Qc/aa (^) en
elcaso
en que
la
máqoina
opere (^) on el
mamo rend
imiento
c) (^) Si
Qc=
kJ y la
mágu na
opera
como na
de
Tc =30oK
Carnot (^) ,
determinar el
va lor de
a.
Respuesta
c) Qa
=50OkJ
O Para cle terminar el makimo rendimiento, 3e calcula por medio de las
dos tenperatura3?
Rmax= 1 -IFb
Rmay
31- 1-T 3o0s
5Ok
Rmax (^) = 0.6..
Tienc el
Go. (^) de
rendimento
(os calores
absorbidos u ced dos,
estan re
laconados con las
temperaturas,en
ete caso
+enemoS qoe?
Qa (^) Te
Qc 300k
=
aa
St
tenemos qut
Qc
=20Ok3,
tenemas que
Utilizar la
velaco
ntetor de C
Ca0.4,entonces tenemos
pe
Qa
despejar los datos
que tencmos de la
velación.
Qa
=0.4Qo=a^ =^ QcQc^ =^ 200kT
=
O.4 O.
= 500
kT
