Examen de Termodinamica III

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Termodinámica aplicada

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Upel IpmDepartamento de Ciencias NaturalesPrograma de FsicaPrueba parcial Termodinmica (20 Puntos)Problemas y ejercicios:1. Un mol de gas ideal biatmico recorre un ciclo de Carnot reversible (fig 1), con VA=10L; VB= 20L; TA= 500K y TC = 200K. Calcule en cada etapa del ciclo: p, V, T, S y H.2. Una resistencia de 50 ohm es recorrida por una corriente elctrica constante de 1 y se mantiene a la temperatura constante de 27 0C por circulacin de agua fra. En un intervalo de 1s: (a) Cul es la variacin de entropa de la resistencia?, (b) Cul es la variacin de la entropa del universo?3. 50 Kg de agua lquida a temperatura de 30 0C se mezclan con 4Kg de hielo a temperatura de -7 0C, a una presin de 75 cm de Hg. Hasta que se alcanza el equilibrio. Calcular la temperatura final y la variacin de entropa del sistema.

4. La ec de estado de cierto gas es (P + b)v = RT. (a) Determinar Cp Cv, (b) Calcular la variacin de entropa en un proceso isotrmico y (c) Demostrar que Cv es independiente de v.5. Demostrar que: a) b) , c)6. Deduzca las tres ecuaciones TdS.7. Un cilindro de paredes adiabticas, provisto de un pistn tambin adiabtico, est dividido en dos compartimientos, I y II, por una pared fija y diatrmica, conteniendo c/u de ellos un mol de gas monoatmico (fig. 2). Inicialmente el pistn se fija en una posicin tal que VI = VII, siendo p1= 15atm y T1 = 400K. Se suelta el pistn, expandindose el gas I contra una presin exterior cte de 1 atm. Determine los cambios de energa interna, entalpia, entropa de cada uno de los gases de los compartimientos y la entropa del universo.8. Un recinto cerrado de 1 m3 de volumen y de paredes adiabticas, separados por una pared mvil tambin adiabtica. El recinto 1 tiene una temperatura de 600K y el recinto 2 una temperatura de 300K. ambos recintos contienen 10 moles de un gas biatmico y se encuentran inicialmente en equilibrio mecnico entre si. Una maquina trmica reversible entra en contacto con ambos recintos (fig. 3) y comienza a producir trabajo. Determinar: a) Tf de los dos recintos. B) Trabajo mximo obtenido y c) presin final y volumen final de cada recinto as como el incremento de entropa de cada recinto.Figuras de los problemas: