Termodinamica

1.- En un proceso isotérmico el estado de un gas es de 100kPa y 0.01m3. Calcule el volumen para 1KPa.

Proceso isotérmico (la temperatura es constante).

Aplicamos la ley de Boyle (El volumen es inversamente proporcional a la presión).

Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

P1*V1 = P2*V2

(100kPa)*(.01m3) = (1kPa)*(V2) = --------- > despejamos

(100kPa)(.01m3) / (1kPa) = 1m3

2.- Muestre que la ecuación pV=cte. Se puede expresar como:

dV/dp = - V/p

Formula de los gases ideales

PV = nRT

Despejamos V ----- > V = nRT/P

dV/dp= (d(nRT/p))/dp=nRT*d(1/p )/dp=nRT((-1)/p^2 )= (-nRT)/p²

Creo que es algo parecido a lo anterior :s

3.- Analice el comportamiento de la presión en un proceso isotérmico, para valores de volumen muy grande o muy pequeño. Incluye una conclusión al respecto.

En un sistema isotérmico la temperatura es constante, entre mayor sea la presión en el sistema el volumen del mismo disminuye. El gas en el sistema será comprimido ocupando menos volumen, sus partículas tendrán menos espacio para moverse ejerciendo una mayor presión. Entre menor sea la presión en el sistema mayor será el volumen. Al disminuir la presión el gas se expande, sus partículas tienen más espacio para moverse ejerciendo menor presión.

En un proceso isotérmico el gas se expande o contrae manteniendo una temperatura en el estado inicial y final del proceso iguales.

4.- Demuestre que la ley de Gay Lussac se puede escribir en forma diferencial como: dV/dT = V/T

Esta dice que si tenemos una presión constante entonces:

V1/T1= V2/T2

Por ejemplo si tenemos una Temperatura 1 con un Volumen 1 al inyectar calor tenemos una Temperatura 2 y necesitamos saber el Volumen 2 solo despejamos de la formula, operamos y listo.

V2 = (V1*T2)/T1

5.- Indica las ecuaciones de conversión de temperatura para las siguientes escalas.

Celsius a Kelvin

El cero absoluto en Kelvin esta en los -273.15 °C (cuando las moléculas y átomos tienen la mínima energía térmica posible). Con este dato podemos deducir que solo sumamos la constante a los centígrados y listo.

°K = °C + 273.15 273.15 (constante de conversión)

Celsius a Fahrenheit

Punto de congelación del agua en °C = 0 en °F = 32

Punto de ebullición del agua en °C = 100 en °F = 212

Usamos la ecuación de la recta para poder llegar a la formula, en donde nuestro eje de las x las representaremos con las temperaturas de los grados centígrados (x0 = 0, x1=100) y el eje de las y con las temperaturas de los grados Fahrenheit (y0=32, y1=212):

y- y0 = (y0-y1)/(x0-x1) (x-x0) ---- > F-32 = (32-212)/(0-100) (C-0) ------ > F-32 = (-180)/(-100) C ---- > F= 9/5 C+32

°F = [(9/5) (°C)] + 32

6.- ¿A qué temperatura coincide la lectura de un termómetro Fahrenheit con la de un termómetro Celsius?

Usamos la ecuación del problema anterior °F = [(9/5) (°C)] + 32

°F = [(9/5) (°C)] + 32

°F = °C

°C = [(9/5)

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