Termodinámica: temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
oso1260Trabajo12 de Mayo de 2020
759 Palabras (4 Páginas)3.459 Visitas
Física en procesos Industriales
Claudio Ayala Silva
Termodinámica: temperatura, calor y primera ley de la termodinámica
Instituto IACC
02-05-2020
Desarrollo
1. Una llanta de un automóvil se infla con aire originalmente a 12ºC y a presión atmosférica normal. Durante el proceso, el aire se comprime a 30% de su volumen original y la temperatura aumenta a 45ºC.
A.- Calcule en escala Kelvin las temperaturas entregadas en este caso:
Temperatura Original Celcius 12° C
12 °C + 273,15 = 285,15 k
Temperatura Original en Kelvin = 285,15 k
Temperatura aumenta en Celcius 45° C
K= 45 °C +273,15 = 318,15 k
Temperatura aumenta en Kelvin = 318,15 K
B.- Determine la presión en la llanta
Datos:
Ti= 12°C + 273,15 = 285,15 k
Tf= 45°C + 273,15 = 318,15 k
Pi = 1atn = 101325 /1000 = 101,325 kpa
Vf= Vf x 0,3
Vi =X
Usando formula
Pf = Pi x Vi x Tf
Vf x Ti
Pf = 101,325 x Kpa Vi x 318,15 k
Vi x 0,3 x 285,15 k
Pf = 32.236,54875
85,545
Pf = 376,83 kpa
C. Después de un momento, el automóvil se pone en marcha a gran velocidad. Conforme a lo anterior, la temperatura del aire en la llanta aumenta a 90ºC y el volumen interior de la llanta aumenta en un 3%. Determine cuál es la nueva presión en la llanta.
Datos:
Ti = 318,15
Tf = 90 °C + 273,15 = 363,15
Vf = 1,03 x Vi
Vi = x
Pi = 376,83
Usando Formula:
Pf = Pi x Vi x Tf
Ti x Vf
Pf= 376,83 Kpa x Vi x 363,15 K [pic 1]
316,15 K x 1,03 x Vi[pic 2]
Pf = 136-845,8145
327,6945
La nueva presión es
Pf= 417,6018 Kpa
2. Entregue 3 ejemplos en los cuales se presente dilatación térmica en metales, justificándolos. Complete la siguiente tabla:
Ejemplo | Justificación |
Alumino | Los Marcos de las ventanas se deben pegar con silicona debido a las altas temperaturas tienden a expandirse y necesitan un espacio dentro del marco |
Mercurio | El mercurio al exponerse con calor este tiende a dilatarse por el termómetro porque se vuelve líquido y también se contrae al no tener calor |
Hierro | En los Rieles del Tren se produce la atracción por el aumento de la temperatura y los rieles se expanden |
3. En un taller de tornería se está fabricando el eje trasero de un carro de arrastre. Por efectos de aprovechar todo el material disponible, el tornero decide soldar una pieza de acero para llegar al largo requerido que es de 2,5[m], todo esto a temperatura ambiente (23ºC). La soldadura permite obtener las dimensiones deseadas, pero provoca que la temperatura de la pieza aumente su temperatura inicial en 8 veces, por lo que su enfriamiento rápido es inminente para obtener un buen forjado de la aleación, por lo tanto, la pieza se sumerge en un recipiente de cal.
...