Problemas Termodinamica

TERMODINÁMICA

PROBLEMAS UNIDADUNO

Enunprocesoisotérmicoelestadodeungasesde100kPay0.01m3.Calculeelvolumenpara1KPa.

Ley de Robert Boyle y EdméMariotte.

Si en un gas mantenemos la temperaturaconstante, la variación de supresiónabsolutaseráinversamenteproporcional a la variación de volume

Por lo tanto:

PV= cte => 100kPa • 0.01m3 = 1kPam3

1kPa • V = 1kPam3 = V = (1kPa•m3)/1kPa => V = 1m3

Muestreque laecuaciónpV=ctese puedeexpresarcomo:

P1V1= P2V2

En donde:

P1 = Presión incial

P2 = Presion final

V1 = Volumen incial

V2 = Volumen final

Se despejamos la siguiente ecuación:

Analiceel comportamientodela presiónenunprocesoisotérmico,paravaloresde volumenmuygrandeomuypequeño.Incluyeunaconclusiónal respecto.

En relación al análisis de sobre un procesoisotérmico, lapresión y el volume de un gas ideal son inversamenteproporcionales, estoquieredecirque a valores de presiónmuy altos, el volume sera muypequeño y paravolumenesmuy altos, la presión sera muypequeña.

DemuestrequelaleydeGayLussacsepuedeescribirenformadiferencialcomo

La ley fue publicada primero por Gay Lussac en 1803, pero hacía referencia al trabajo no publicado de Jacques Charles, de alrededor de 1787, lo que condujo a que la ley sea usualmente atribuida a Charles.

La Ley de Charles y Gay-Lussac, o simplemente Ley de Charles, es una de las leyes de los gases. Relaciona el volumen y la temperatura de una cierta cantidad de gas ideal, mantenido a una presión constante, mediante una constante de proporcionalidad directa.

Por otro lado, Gay-Lussac relacionó la presión y la temperatura como magnitudes directamente proporcionales en la llamada "La segunda ley de Gay-Lussac".

Volumen sobre temperatura: Kelvin

o también:

dónde:

V es el volumen.

T es la temperatura absoluta (es decir, medida en Kelvin).

k2 es la constante de proporcionalidad.

Además puede expresarse como:

donde:

= Volumen inicial

= Temperatura inicial

= Volumen final

= Temperatura final

Despejando T₁ se obtiene:

Despejando T₂ se obtiene:

Despejando V₁ es igual a:

Despejando V₂ se obtiene:

Indicalasecuacionesdeconversióndetemperaturaparalassiguientesescalas.

CelsiusaKelvin

CelsiusaFarenheit

a) Escala de Celsius: Esta escala fue creada por Anders Celsius en el año 1742, también llamada escala centígrada. La relación entre grados centígrados a grados Fahrenheit se relaciona con la ecuación °C = 5/9 (°F-32)

b) Escala de Fahrenheit: Esta escala fue propuesta por Gabriel Fahrenheit en el año 1724. La ecuación de esta en relación a °C, se representa con la ecuación °F= 9/5°C+32 .

Conversión de grados Celcius o Centígrados a grados Fahrenheit.

°F = 9/5 °C + 32 también se puede expresar como: °F =1.8 °C + 32

Ejemplo:

Convertir 100°C a grados Fahrenheit

°F = 9/5 °C + 32 = 9/5 (100) + 32 = 9 x 100 / 5 + 32 = 180 + 32 = 212°F

°F = 1.8 °C + 32 = 1.8 (100) + 32 = 180 + 32 = 212°F

Conversión de grados a grados Celcius o Centígrados a grados Kelvin

°K= °C + 273.15

Ejemplo:

Convertir 100°C a grados Kelvin

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