Conceptos básicos de la termodinámica

"Año de la universalización de la salud "[pic 1]

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR      DE SAN MARCOS

               (Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA)

               FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA

• Curso         :                      Termodinámica
• Profesor         :              Miguel Angel Castillo Corzo
• Tema         :     Conceptos básicos de la termodinámica
• Trabajo        :      numero 1
• Ciclo         :                                 5to
• Sección         :                             Sección 1
• Alumno:

Farfán Candelario Luis Angel                     18190221

LIMA-PERÚ

2020

1. Calcular la cantidad de calor necesario para elevar la temperatura a 10 Kg. De cobre de 25 ºC a 125 ºC

Datos:

Ce= 93cal/Kg°C        m= 10Kg        T1= 25°C        T2= 125°C

Solución:

Q=m.Ce. ΔT°

Q=10Kg. 93cal/Kg°C.(125-25)°C

Q= 93000cal

Q= 93kcal

1. Se mezclaron 5 Kg. de agua hirviendo con 20 Kg. de agua a 25 ºC en un recipiente. La temperatura de la mezcla es de 40 ºC. Si no se considera el calor absorbido por el recipiente. Calcular el calor entregado por el agua hirviendo y el recibido por el agua fría.

El calor se transfiere de mayor a menor

• M1.Ce. (T1-Tf) = M2.Ce. (Tf-T2)

5.(T1-40) =20. (40-25)

T1=100°C

• Agua hirviendo (calor recibido)

Dato:

Ce= 1000 cal/Kg. °C                M1= 5Kg        T1= 100°C        Te= 40°C

Solución:

                                    Q1(calor entregado) = -M1.Ce. (Tf-T1)

                                       Q1= 5Kg.1000cal/Kg°C. (100-40)

      Q1= 300000

       Q1= 300kcal

• Agua fría (calor recibido)

Dato:

Ce= 1000 cal/Kg. °C                M2= 20Kg        T2= 25°C        Te= 40°C

Solución:

                                   Q2(calor recibido) = M2.Ce. (Tf-T2)

                                                 Q2 = 20Kg.1000cal/Kg°C. (40-25)

                                                 Q2 = 300000

                                                 Q2 = 300kcal

1. Se tienen 200 gr. de cobre a 10 ºC. Que cantidad de calor se necesita para elevarlos hasta 100 ºC. Si se tienen 200 gr. de aluminio a 10 ºC y se le suministra la misma cantidad de calor suministrada al cobre. ¿Quién estará más caliente?

Solución

  Qcobre = Qaluminio

                                     m1.Ce1. (T1-Tf) = m2.Ce.(T2-Tf)

             200g.0,093 cal/g°C. (100-10)°C = 200g. 0,21 cal/g°C.(T2-10)°C

                                                            T2 = 49,85°C

Respuesta: el aluminio (T2 = 49,85°C) estará más caliente.

1. Un recipiente de aluminio de 2,5 Kg. contiene 5 Kg. de agua a la temperatura de 28 ºC. Que cantidad de calor se requiere para elevarles la temperatura hasta 80 ºC.

  Aluminio

  Dato: m1 = 2,5Kg                  Ce1 = 210 cal/Kg°C          T° = 28°C        Te = 80°C

  Agua

  Dato: m2 = 5Kg        Ce2= 1000cal/Kg°C                T°=28°C        Te= 80°C

  Solución:

                                 QT = Q1 + Q2

                                 QT = 2,5Kg. 210cal/Kg. °C. 52°C + 5Kg. 1000cal/Kg. °C. 52°C

                                 QT = 27300 + 260000

                                 QT = 287300

                                 QT = 287,3 Kcal

1. En un recipiente que contiene 5000 gr, de agua a 20 ºC se coloca a 100 ºC un bloque de hierro de 500 gr. ¿Cuál debe ser la temperatura de equilibrio, si se supone que el recipiente no recibe ni cede calor?

  Agua

  Dato:    m1 = 5000g= 5Kg                T1 = 20°C             Ce = 1000 cal/Kg°C

  Hierro

  Dato:    m2 = 500g= 0.5Kg                 T2= 100°C           Ce2= 113 cal/Kg°C

  Solución:

                                                Q1(agua) = Q2(hierro)

               5Kg. 1000cal/Kg°C. (Tf-20) °C = 0.5Kg. 113 cal/Kg°C. (100-Tf) °C

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