1. Una combinación horizontal de pistón cilindro  se coloca en un baño a temperatura constante. El pistón se desliza en el cilindro con fricción insignificante y una fuerza externa lo mantiene en su lugar en contra de la presión inicial  de gas que es 14 bar. El volumen inicial del gas 0.03m. La fuerza se reduce de manera gradual y el gas se expande de manera isotérmica al doble de su volumen. Si el volumen del gas esta relacionado  con su presión de modo que PV=C=constante ¿Cuál es el trabajo

hecho por el gas al cambiar la fuerza externa?

Si PV=C=Cte.

P1 V1 =P2 V2

P= C / V

2.

A) EL AGUA LÍQUIDA A 180°C Y 1002.7 KPa TIENE UNA ENERGIA INTERNA DE 762 KJ/Kg Y UN VOLUMEN ESPECIFICO DE /g. ¿CALCULE CUAL ES SU ENTALPÍA?

B) EL AGUA SE HACE LLEGAR AL ESTADO DE VAPOR A 300°C Y 1500 KPa DONDE SU ENERGIA INTERNA ES 2784.4 KJ/Kg Y SU

VOLUMEN ESPECIFICO ES 169.7 . CALCULE PARA EL PROCESO.

SOLUCION:

1 X 105 Pa 14 Bar

1 Bar

0.03 m3 In 2W = 29 112

Joules

W= C V -1dV

W= P dV

W= C/V dV

W= C ln (V2 – V1)

W= P1 V1 ln (V2 / V 1)

14 Bar 14 Bar

W =

A) Datos T= 180°C P= 1002.7 KPa U= 762 KJ/Kg

V esp= 1.128 .= 0.00112

H= U + PV = 762 KJ/Kg + (1002.7 KPa )*(0.00112 )

Su entalpia especifica es H = 763.123024 KJ/Kg

B) Datos T=300°C P= 1500KPa U= 2784.4 KJ/Kg

V esp= 169.7 = 0.1697

∆H= ∆U + ∆PV = 2784.4 KJ/Kg + (1500KPa)*(0.1697 )

∆H = 708769.02 KJ/Kg diferencia de entalpia especifica

∆U= ∆H - ∆PV = 2784.4 KJ/Kg diferencia de energía interna especifica

3. Se agrega a un sistema cerrado una cantidad de calor de 7.5 kJ a medida que su energía interna disminuye 12kj ¿Cuánta energía se transfiere como trabajo?, para un proceso que ocasiona el mismo cambio de estado pero cuyo trabajo es cero, ¿cuánto calor se transfiere?

Datos: a) u = Q+wQ = 7.5 kJ w = u-QW = ? w = -12kJ-7.5kJu = 12kJ w = -19.5kJ

b)-12kJ=Q+0Q=-12KJ

4. Un gas en un dispositivo cilindro-pistón sufre un proceso de expansión para el que la relación entre P y V se da como PVn=C , C=constante. La presión inicial es 3bar, el volumen inicial es 0.1m3 y el volumen final es de 0.2m3. Determine el trabajo en KJ para el proceso si:

a) n = 1.5 b) n = 1.0 c) n = 0

DATOS:PVn=C , P0V0

n = CSí PVn =P0V0

n = PfVfn ,

DESARROLLO:

PARA a) n = 1.5

Para b) n = 1.0W = 0KJPara c) n = 0W = 30KJ

5. ¿Cuántos grados de libertad tienen cada uno de los siguientes sistemas?

a) Agua liquida en equilibrio con su vaporb) Agua Liquida con una mezcla de vapor de agua y nitrógenoc) Una solución liquida de alcohol en agua en equilibrio con su

vapor

Tomando en cuenta la formula de grados de libertad (F):

Donde:F= Grados de Libertadπ= Numero de FasesN=Numero de Especies Químicas

a) En este sistema se observa que solo hay una especie química (Agua), pero esta en dos fases (liquida y gaseosa), por lo que deducimos que:

Condiciones del sistema cilindro-

pistón:P0=3bar Pf=?

V0=0.1m3 Vf=0.2m3

Memoria de

cálculo

Solo existe un grado de Libertad

b) En este sistema se observa que existen dos especies químicas (Agua y Nitrógeno), pero una de ellas se encuentra en dos fases (Agua), liquida y gaseosa, mientras que el Nitrógeno se presenta solo en forma de gas, por lo que:

Existen dos grados de libertad

c) Tanto el alcohol como el agua se toman se encuentran en dos fases (liquido y gas), y siendo dos especies químicas diferentes, las tomaremos en cuenta en la formula

Existen dos grados de libertad