TAREA No. 10 En el laboratorio de Termodinámica

TAREA No. 10

1. En el laboratorio de Termodinámica se decidió hacer dos diferentes experimentos, utilizando en ambos casos piezas de hierro a 790 K y oro a 520 K que fueron sumergidas en el:

Experimento 1 en etanol a 170 K

Experimento 2 en etanol a 280 K

Se sabe que para el experimento 1, la temperatura de equilibrio fue 254.2 K y que las piezas de Au y Fe cedieron 30.0 kJ y 216.5 kJ, respectivamente al etanol. Si la masa de los metales y el volumen de etanol fue el mismo en ambos experimentos, determine:

1. La cantidad de hierro, oro y etanol utilizada en g.
2. El valor de la temperatura de equilibrio en el experimento 2.
3. La cantidad de calor cedida o ganada en kJ, por los metales y el etanol en cada experimento.

Considere que la capacidad calorífica específica del etanol, hierro y oro son 2.44, 0.449 y 0.129 J*g-1*K-1, respectivamente.

1. 25 g de metanol en estado líquido son calentados desde 25 ºC hasta su punto de ebullición (64.6 ºC), posteriormente se decide evaporar totalmente el líquido.

1. Calcule la cantidad de calor requerida en cada etapa del proceso, así como la cantidad total. Exprese los resultados en BTU.

Considere que la capacidad específica del metanol líquido es 2.53 J*g-1*K-1 y que el calor requerido para evaporar 1 g de metanol es 2x103 J.

1. Realice el gráfico correspondiente de T vs Q para este proceso, utilizando T en kelvin y Q en kcal.  

1. Diez mol de acetileno, que pueden considerarse como ideales, se mantienen a 293 K en un volumen de 13,150 cm3. Suponga que este gas se calienta hasta 125 °C a volumen constante. Si este gas tiene una capacidad calorífica específica de 1.687 kJ·kg-1·K-1. Calcular:

1. El trabajo efectuado.
2. La cantidad de calor transferida.

Indique si el sistema ganó o perdió esta cantidad de energía.

1. El cambio en la energía interna. Determine si el sistema aumentó o disminuyó su energía durante este proceso.
2. La presión final y la capacidad calorífica molar del gas.

Expresar los resultados en KJ o KPa según corresponda.

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