FSICA PARA TODOS Carlos

Jimenez

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Ms problemas TERMODINMICA

01. Se tiene un cilindro con una capacidad de 10

litros y contiene gas de helio a la presin de 130

atm. Cuntos globos de volumen un litro se

podrn llenar a la presin atmosfrica?

A) 130 B) 260 C) 650

D) 1 300 E) 2 600

02. Un mol de un gas ideal hace un trabajo de 3 000 J

sobre su entorno al expandirse isotrmicamente

a una presin final de 1 atm y a un volumen final

de 25 l. Determine la temperatura del gas.

A) 308 K B) 330 K C) 300,8 K

D) 150 K E) 180,3 K

03. Un mol de agua a 100 C hierve y se convierte en

un mol de vapor a 100 C, a una presin de 1

atm. Determine el cambio de energa interna del

vapor al evaporarse.

A) 37,6 kJ B) 63,7 kJ C) 73,6 kJ

D) 18,8 kJ E) 75,2 kJ

04. Un gas ideal inicialmente a 300 K se expande en

forma isobrica a una presin de 2,5 kPa. Si el

volumen aumenta de 1 m3 a 3 m

3 y se agregan

12 500 J de calor al sistema. Determine el cambio

de energa interna del gas.

A) 5 kJ B) 7,5 kJ C) 9 kJ

D) 10 kJ E) 12,5 kJ

05. Un gas ideal se expande adiabticamente. Si la

temperatura final es la mitad de la inicial y la

constante adiabtica es 1,4. En qu factor

cambia el volumen?

A) B) 2 C) 3

D) 4 E) 5

06. Un sistema termodinmico est conformado

por 128 g de oxgeno. Si el sistema se encuentra

inicialmente a 227 C y se expande

isobricamente hasta triplicar su volumen,

determine el valor del trabajo efectuado por el

sistema. (R = 8,3 J/mol.K)

A) 30,2 kJ B) 31,2 kJ C) 32,2 kJ

D) 33,2 kJ E) 34,2 kJ

07. Un sistema termodinmico est conformado por

50 g de un gas ideal (CV = 0,12 cal/g C) el cual se

encuentra inicialmente a 127 C. Si el sistema

efecta un proceso iscoro de tal manera que su

presin se triplica, determine la cantidad de calor

transferido al sistema:

A) 1 200 cal B) 2 400 cal C) 3 600 cal

D) 4 800 cal E) 6 000 cal

08. La temperatura de 2 moles de gas ideal es 17 C,

este gas se expande de 15 litros a 30 litros

manteniendo constante la mencionada

temperatura, halle el calor necesario para este

proceso, aproximadamente

A) 400 cal B) 500 cal C) 600 cal

D) 700 cal E) 800 cal

09. Considerando que la energa interna de un gas

ideal monoatmico es 200 J, halle su nueva

energa interna cuando su volumen y presin sean

duplicados

A) 200 J B) 300 J C) 400 J

D) 600 J E) 800 J

10. Una cierta cantidad de gas realiza, al expandirse,

un trabajo de 26 kJ. En el proceso, la energa

interna de la masa de gas disminuye en 20 kJ. Con

respecto al calor durante el proceso podemos

afirmar que:

A) el sistema gana 6 kJ

B) el sistema pierde 6 kJ

C) el sistema gana 46 kJ

D) el sistema pierde 46 kJ

E) el sistema pierde 20 kJ

11. Durante la compresin adiabtica de 1 000 moles

de gas diatmico (constante adiabtica= = 1,4)

se realiz un trabajo de 146 J. Cunto aument

la temperatura del gas al comprimirlo?

A) 5 C B) 6 C C) 7 C

D) 9 C E) 12 C

12. En un ciclo de Carnot la dilatacin isotrmica del

gas ocurre a 400 K y la compresin isotrmica a

300 K. Durante la dilatacin se comunica 1 000 cal

de energa calorfica al gas. Determinar la cantidad

de calor expulsado por el gas durante la

compresin isotrmica.

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A) 250 cal B) 460 cal C) 625 cal

D) 750 cal E) 500 cal

13. Se dan 2 motores de Carnot acoplados. El motor I

opera entre las temperaturas T1 = 1 200 K y

T2 = 900 K; el motor II entre las temperaturas

T2 = 900 K y T3 = 600 K. Si se suministra 1 600 J, de

calor al sistema, a la temperatura T1. Calcular el

trabajo que realiza cada motor

A) 400 J; 400 J B) 300 J; 500 J

C) 200 J; 600 J D) 600 J; 300 J

E) 350 J; 560 J

14. El ciclo termodinmico mostrado corresponde al

realizado por un gas ideal. Calcular la variacin de

energa interna en el gas durante un ciclo y el

trabajo neto en el sistema.

A) 0,50 J B) 0,65 J C) 0,60 J

D) 0,85 J E) 0,75 J

15. Un mol de gas perfecto, que inicialmente se

hallaba en condiciones normales, se hace pasar a

un estado en el cual el volumen y la presin son el

doble de sus valores iniciales. El proceso de

transicin se compone de dos partes, una isbara y

otra iscora. Qu cantidad de calor se habr

suministrado al gas? (Cv = 2R; R=8,31 joule/mol K)

A) 100 kJ B) 15,88 kJ C) 20,24 kJ

D) 31,7 kJ E) 45,2 KJ

16. Una mquina trmica opera cclicamente,

absorbiendo en cada ciclo 1 000 cal del foco

caliente y cede 400 cal al foco fro. La mquina

realiza 20 ciclos por minuto. Cul es la potencia

de la mquina?

A) 742,7 W B) 837,2 W C) 787,2 W

D) 942,7 W E) 678,2 W

17. Qu cantidad de vapor condensa en cada ciclo

una mquina trmica de Carnot que opera entre

un foco de vapor de agua a 100 C y un lago

congelado a 0 C? Se sabe que en cada ciclo se

funden 273 g de hielo

A) 51,3 g B) 53,3 g C) 55,3 g

D) 57,3 g E) 59,3 g

18. Un sistema se expande desde un volumen V1 hasta

un volumen V2 (V2 > V1) siguiendo diferentes

procesos. Si la presin y temperatura iniciales son

las mismas, es incorrecto:

A) En la expansin isotrmica se realiza mayor

trabajo que en la expansin adiabtica.

B) En la expansin isobrica se realiza mayor

trabajo que en la isotrmica.

C) La temperatura final en la expansin isotrmica

es menor que en la expansin adiabtica.

D) Los cambios de energa interna son distintos

para los diferentes procesos.

E) Las cantidades de calor empleados dependen

del proceso efectuado.

19. Asumiendo presin constante, durante los

siguientes fenmenos. Indicar la afirmacin

incorrecta:

A) Durante la solidificacin de un cuerpo, ste

pierde calor.

B) Si un cuerpo aumenta su temperatura, no se

produce cambio de fase.

C) Durante la condensacin el vapor pierde calor.

D) En el proceso de evaporacin el lquido se

enfra.

E) Siempre que una sustancia absorbe calor,

aumenta su temperatura.

20. Una mquina de Carnot tiene un rendimiento del

25% cuando la temperatura del foco fro es de

27C. Se desea elevar su rendimiento al 35%

A. A qu temperatura habra que bajar el foco

fro si se mantiene invariable la temperatura

del foco caliente?

B. A qu temperatura habra que elevar el foco

caliente si se mantiene invariable la

temperatura del foco fro?

A) -13 C; 143,3 C B) -10 C; 150 C

C) -5 C; 35 C D) -20 C; 180 C

E) -13 C; 73,7 C

P(N/m3)

V(m3)

2T

3T

10

10

T