problemas de aplicación - i ley termodinámica
TRANSCRIPT
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 1/23
Problemas de aplicación
I Ley de la Termodinámica
Ingeniera Química
Godelia Canchari [email protected]
[email protected]@hotmail.com
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 2/23
• 1 .- Un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs"# Sobre un gra!ico de P vs $ trace los mismos % pasosescribiendo el tipo de proceso &ue representa cada uno' (rellene los valores en la tabla ad)unta#
P atm
" *
+
%
1
,
/
C
+0% ,2
Estados volumen temperatura presión
1
2
3
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 3/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs"# Sobre un gra!ico de P vs $ trace los mismos % pasosescribiendo el tipo de proceso &ue representa cada uno' (rellene los valores en la tabla ad)unta#
P atm
" *
+
%
1
,
B
A
C
+0% ,2
Estados Volumenlitros
TemperaturaK
Presiónatm
1 +0% ,
2 +0%
3,2
P$ 3 n 4 "
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 4/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs"# Sobre un gra!ico de P vs $ trace los mismos % pasosescribiendo el tipo de proceso &ue representa cada uno' (rellene los valores en la tabla ad)unta#
P atm
" *
+
%
1
,
B
A
C
+0% ,2
Estados Volumenlitros
TemperaturaK
Presiónatm
1 52 +0% ,
2 +5 +0%
3
52 ,2
P$ 3 n 4 "
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 5/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs"# Sobre un gra!ico de P vs $ trace los mismos % pasosescribiendo el tipo de proceso &ue representa cada uno' (rellene los valores en la tabla ad)unta#
P atm
$ litros
+
%
1,
B
A
C
+552
Estados Volumenlitros
TemperaturaK
Presiónatm
1 52 +0% ,
2 +5 +0%
3
52 ,2
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 6/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso
7 6 Q
/# "3cte
# P3cte
C# $3cte
P atm
" *
+%
1
,
/
C
+0% ,2
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 7/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso /. Isot8rmico
7 3 Q - 6
Q 9 6 3 :
WT = P d ! "
7 3 :
Como la #nerg$a interna solo de%ende
de la tem%eratura y como no hay
&ariaci'n de T entonces(
P = n)T ! *
Q 3 6Luego
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 8/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso /. Isot8rmico
7 3 Q - 6
Q 9 6 3 :6 3 P d$ ; +
6 3 n4" d$
$)eem%la+ando * en "
7 3 :
Como la #nerg$a interna solo
de%ende de la tem%eratura y como
no hay &ariaci'n de T entonces(
P 3 n4" ; 1
$
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 9/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso /. Isot8rmico
7 3 Q - 6
Q 9 6 3 :
6 " 3 n4" <n =$+ > $1?
6 3 P d$ ; +
6 3 n4" d$
$)eem%la+ando * en "
Integrando entre los limites $1 - $+
7 3 :
Como la #nerg$a interna solo
de%ende de la tem%eratura y como
no hay &ariaci'n de T entonces(
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 10/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso /. Isotermico
7 3 Q - 6
Q 9 6 3 :
W T = n )T Ln ," - * ! /
W = P d ! "
P = n)T ! *
W = n)T d
)eem%la+ando * en "
Integrando entre los limites * 0 "
)eem%la+ando los &alores en /
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 11/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso /. Isotermico
7 3 Q - 6
Q 9 6 3 :
W T = n )T Ln ," - * ! /
W = P d ! "
P = n)T ! *
W = n)T d
)eem%la+ando * en "
Integrando entre los limites * 0 "
6" 3 1 mol 15 @0 cal +0% * <n =+5>52? 3 -%05@@ 3 - %02 cal
mol *
Como Q" 3 6" Q" 3 - %02 cal
)eem%la+ando los &alores en /
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 12/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso 7 6 Q
/ " 3cteIsotermic
o
: - %02 cal - %02 calProceso /. Isotermico
7 3 Q - 6
Q 9 6 3 :
W T = n)T Ln ," - *
W = P d ! "
P = n)T ! *
W = n)T d
)eem%la+ando * en "
Integrando entre los limites * 0 "
6" 3 1 mol 15 @0 cal +0% * <n =+5>52? 3 -%05@@ 3 - %02 cal
mol *
Como Q" 3 6"Q" 3 - %02 cal
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 13/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso . IsobArico
7 3 Q - 6
Qp 3 n cp "6p 3 P d$
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 14/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso . IsobArico
7 3 Q - 6
Qp 3 ncp "6 3 P d$
Calculo del traba)o
6p 3 atm =52 9 +5?< 3 ++5, <-atm +,5+ cal><-atm 3 ,+ cal
6p 3 P = $+ 9 $1?
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 15/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso . IsobArico
7 3 Q - 6
1% = n c% ∆T6 3 P d$
Calculo del traba)o
6p 3 atm =52 9 +5?< 3 ++5, <-atm +,5+ cal><-atm 3 ,+ cal
Calculo del calor a P 3 cte
Qp 3 1 mol =>+? 15@0 cal =,2 9 +0%?* 3 1%251+ cal
mol *
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 16/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso
7 6 Q
P 3cteIsobArico
1, cal ,+ cal */23 calProceso . IsobArico
7 3 Q - 6
1% = nc% ∆T6 3 P d$
Calculo del traba)o
6p 3 atm =52 9 +5?< 3 ++5, <-atm +,5+ cal><-atm 3 ,+ cal
Calculo del calor a P 3 cte
Qp 3 1 mol =>+? 15@0 cal =,2 9 +0%?* 3 1%251+ cal
mol *
7 3 1%2 - ,+ 3 1, cal
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 17/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso C. Isocórico
7 3 Q - 6
6 3 P d$ 3 : 7 3 Q
Como el volumen es constante5 luego 6 3 :
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 18/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso C. Isocórico
7 3 Q - 6
6 3 P d$ 3 :
Calculo del Q v
Calculo del calor a = cte
Qv 3 1 mol =%>+? 15@0 cal =+0% - ,2?* 3 - 1%52 cal
mol *
7 3 Q7 3 n Cv "
Qv 3 n Cv "
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 19/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso C. Isocórico
7 3 Q - 6
6 3 P d$ 3 :
Calculo del Q v
Calculo del calor a = cte
Qv 3 1 mol =%>+? 15@0 cal =+0% - ,2?* 3 - 1%52 cal
mol *
7 3 1%2 - ,+ 3 1, cal
7 3 Q7 3 n Cv "
Como Qv 3 7
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 20/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso
7 6 Q
P 3cteIsobArico
- 1, cal : - 1, calProceso C. Isocórico
7 3 Q - 6
6 3 P d$ 3 :
Calculo del Q v
Calculo del calor a = cte
Qv 3 1 mol =%>+? 15@0 cal =+0% - ,2?* 3 - 1%52 cal
mol *
7 3 1%2 - ,+ 3 1, cal
7 3 Q7 3 n Cv "
Como Qv 3 7
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 21/23
• un mol de gas monoatómico ideal eperimenta lossiguientes pasos reversibles mostrados en la !igura de Pvs "# Calcular# 65 7 ( Q
Proceso 7 6 Q
/# "3cte : - %02cal
- %02cal
# P3cte 1,cal
,+ cal */23cal
C# $3cte - 1,cal
: - 1,cal
total : cal B 122cal
B 122cal
P atm
" *
+
%
1
,
/
C
+0% ,2
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 22/23
Proceso 7cal 6 cal Qcal
/# "3cte : - %02 - %02
# P3cte 1, ,+ */23
C# $3cte - 1, : - 1,
total : cal B 122 B 122
P atm
" *
+
%
1
,
/
C
+0% ,2
Estados Volumenlitros
TemperaturaK
Presiónatm
1 52 +0% ,
2 +5 +0%
3 52 ,2
8/17/2019 Problemas de Aplicación - I Ley termodinámica
http://slidepdf.com/reader/full/problemas-de-aplicacion-i-ley-termodinamica 23/23
+.- Un mol de gas monoatómico ideal eperimenta los siguientes
pasos reversibles mostrados en la !igura de P vs "# Sobre un gra!ico
de P vs $ trace los mismos % pasos describiendo el tipo de proceso
&ue representa cada uno' ( rellene los valores en la tabla ad)unta#
P atm
$ litros
T*
T"
2 "4
5
*3
A
B
C
6
*4
*
" /
57