PROBLEMAS DE TERMODINAMICA UNIDAD 1

PROBLEMAS DE TERMODINAMICA

1. ¿A qué temperatura dan la misma lectura un termómetro en escala Celsius y un Termómetro en

Escala Fahrenheit

T = T * 9/5 + 32

T - 32 = T * 9/5

-32 = T * 4/5

-160 = T * 4

-40 = T

-40 °C = -40 °F

DATOS

F=C

2.- Se tienen 2 moles de hidrógeno a 520C y 2 atm. ¿A qué temperatura deberá enfriarse este

sistema para que ejerza una presión de 0.5 atm manteniendo el volumen constante?

DATOS INCÓGNITA FORMULA SUSTITUCIÓN Y PROCEDIMIENTOS

Vconstante= 2Moles T2=? T2=(P2) (T1)/ P1

T1= 52°C T2= (0.5 ATM)( 52°C)/ 2(ATM)

P1= 2ATM T2= 13°C

P2= 0.5 ATM

3.- Una muestra de gas ideal se encuentra originalmente a 100 K. ¿Cuál será la temperatura final

de este gas si su volumen se triplica y su presión se duplica?

DATOS INCÓGNITA FORMULA

T1= 100°K T2=? P1V1=P2V2

3VOL Y 2 P T1 T2

1 ATM= 0°C

VOL= 22.4 LTS

SUSTITUCIÓN Y PROCEDIMIENTOS:

Se sabe que en condiciones normales un gas ideal tiene las siguientes características: 1ATM=0°C=273.15°K Y Posee un Volumen de 22.4Litros. Por lo tanto, para resolver el problema mediante reglas de 3 debemos obtener la presión y el volumen que tendría si se tiene una temperatura de 100°K.

273.15°K= 1 ATM 273.15°K= 22.4 L

100°K= P1 100 °K= V1

P1 = 0.3660 ATM V1= 8.20 L

Una vez habiendo obtenido el volumen y la presión que corresponde a la temperatura de 100°K Se procede a despejar T2 Y se sustituyen los valores en la fórmula, multiplicando el volumen por 3 y la Presión por 2 para obtener el resultado.

P1V1=P2V2 T2= P2V2T1 T2= 2(0.3660ATM)3(8.20L)100°K T2= 600°K

T1 T2 P1V1 (0.3660 ATM) (8.2 L)

4.- Cierto tanque de gas estacionario tiene una capacidad de 500 L. Considerando que el gas es

Solamente butano, C4H10, calcular la masa de gas que contiene este tanque si a 250C el gas

Ejerce una presión de 20 atm.

DATOS INCÓGNITA FORMULA SUSTITUCIÓN Y PROCEDIMIENTOS

V= 500L m=? PV= m RT m= (20 ATM)(500L)(58g/mol)

M= 58 g/mol M (0.082ATM L Mol-1K-1)( 298.15K)

T1= 25°C m= PVM m= 23723.53g O 23.72353 Kg

P1 = 20 ATM RT

5.- Las llantas de un “vochito” se inflan en la ciudad de Veracruz a 24 lb in2 un día de invierno

Cuando hay norte y la temperatura es de 120C. Al día siguiente sale el sol y la temperatura sube

Hasta 320C. ¿Cuál será la presión de las llantas a esta temperatura?

DATOS INCÓGNITA FORMULA SUSTITUCIÓN Y PROCEDIMIENTOS

P1= 24Lb/In2 P2=? P1= P2 P2= ( 24Lb/In2)(32°C)

T1= 12 °C T1 T2 12°C

T2= 32°C P2= P1T2 P2= 64 Lb/In2

T1

6.- En un lugar de Cozumel, perfecto para bucear, la densidad del agua es 1.024 g cm3. Calcular la

Presión a la que estará sometido un buzo que baja 10 m para observar los corales

DATOS INCÓGNITA FORMULA SUSTITUCIÓN Y PROCEDIMIENTOS

D= 1.024g/cm3 P=? P= dgh P= (9.8 m/s2)(10m)(1024Kg/M3)

H= 10 m P= 100454.4Kgm = 1004544x105 N

G= 9.8 m/s2 ms2m m2

P= 1.004544x105Pa= 0.9914Atm. Es decir 1Atm

Pero para calcular la presión total a la que esta expuesto el buzo se suma la presión ejercida a nivel del

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