Termodinamica.Un gas se comprime dentro de un recipiente de paredes adiabáticas.

1.- Aplíquese el criterio de signos al calor y al trabajo en los procesos que se indican a continuación:

1. Un gas se comprime dentro de un recipiente de paredes adiabáticas.
2. Se da cuerda a un reloj.
3. El motor de un automóvil.

2.- La temperatura del aceite lubricante en un motor de automóvil resulta ser de 160°F.

¿Qué temperatura tiene el aceite en °C y en Kelvin?

ºF       ºC[pic 1]

ºC= 100.(ºF-32)

             180 [pic 2]

160 ºF______= 71,111 ºC

ºF      ºK= ºF     ºC+273,15[pic 3][pic 4]

160ºF______= 344,261 Kelvin

3.- Un gas contenido en un dispositivo cilindro-embolo se expande en un proceso a presión constante de 6 bar desde V1 = 0,20 m3 hasta el volumen final V2 = 0,44 m3.

Calcular el trabajo en KJ.

Para obtener el trabajo en KJ la presión se debe expresar en KPa : p = 6 bar = 600 KPa

W= p . (V2-V1)
W= 600 KPa . (0,44m3 – 0,20m3)

W= 600 Kpa . 024m3= 144 KJ

4.-Se va a generar electricidad instalando un turbogenerador en un lugar a 160 m debajo de la superficie de un gran depósito de agua que puede suministrar de forma estable a una tasa de 1200 Kg/s. Determinar la Potencia que se puede generar.

[pic 5][pic 6]

emec = epot =g.z= (9,8 m/s2) . (160 m) . 1 KJ/ Kg  = 1,568 KJ/Kg[pic 7]

                                                            1000m2/s2 

[pic 8][pic 9]

W= m . emec = (1200 Kg/s) . (1,568 KJ/Kg) .  1KW  = 1881,6 KW[pic 10]

                                                                           1KJ/s

5.- Un calentador eléctrico consume una corriente constante de 5 A con un voltaje aplicado de  

      220 V, durante 4 horas.

      Determinar la cantidad total de trabajo eléctrico suministrada al calentador en KWh.

Welec = V . I . t

Welec=  220 V . 5 A x 14.400 s = 15.840.000 J = 15.840 KJ . (1 KWh / 3600KJ)

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