Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 31
Un mol de un gas perfecto monoatómico, evoluciona según el
esquema de la figura adjunta.
El paso de 1 a 2 es una expansión isotérmica brusca frente
a una presión de 10 atmósferas.
El paso de 2 a 4 es una expansión adiabática brusca frente
a una presión externa de 1 atmósfera.
Calcular el trabajo en los ciclos (1, 2, 3, 1) y (1, 2, 4)
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 32
Un gas de Van der Waalls tiene una energía interna dada por:
Calcular la variación de temperatura en un proceso de expansión
libre desde V hasta 2V.
Calcular el calor transferido en un proceso de expansión isoterma
desde un volumen V hasta un volumen 2V.
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 33
Una cámara vacía, de paredes no conductoras, está en
comunicación con la atmósfera mediante una válvula.
En el ambiente, la presión y la temperatura son, respectivamente,
Po y To. Se abre ligeramente la válvula y penetra el aire dentro
de la cámara hasta que la presión en su interior se iguala
a la atmosférica. Suponiendo que el aire se comporta como un gas
perfecto, con calores específicos constantes, demostrar que la temperatura
final dentro de la cámara es:
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 34
Calcular el calor específico para un proceso P = A•V, con A
constante, en función de Cp, Cv, α y k. Aplíquese
el resultado al caso de un gas perfecto.
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 35
Un cilindro separado del exterior por paredes adiabáticas está
dividido en dos partes por un pistón adiabático móvil.
En un principio, Po, Vo y To son los mismos a ambos lados del pistón.
El gas contenido en el cilindro es ideal y tiene una capacidad calorífica
independiente de la temperatura y un índice adiabático, g
(letra g), de valor 1,5.
Mediante una resistencia introducida en el gas de la izquierda, se suministra
calor lentamente hasta que la presión toma un valor:
En términos de No, R y Vo determinar el volumen y la temperatura
final del gas de la derecha y la temperatura final del gas de la izquierda.
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 36
Para el sistema descrito en el ejercicio 35, determinar cuánto trabajo
se ha desarrollado sobre el gas de la derecha y cuanto calor se ha suministrado
al gas de la izquierda.
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 37
Un mol de un gas perfecto se expansiona isotérmicamente desde 100
atm (con V = 1 litro) hasta a Atm (con V = 100 litros), según tres
procesos diferentes:
Cuasiestáticamente
Por expansión brusca frente a la presión final de 1 Atm
Por expansión brusca frente a 50 Atm hasta que se alcanza el equilibrio
y a continuación por otra expansión brusca frente a la presión
final.
Se pide calcular el trabajo a lo largo de los tres procesos.
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 38
La energía interna de un gas perfecto monoatómico viene expresada
por la ecuación:
Un mol de dicho gas sufre una expansión brusca frente a una presión
exterior de una atmósfera, en condiciones adiabáticas. Si
el cambio de volumen es de 100 litros, determinar la variación de
temperatura en el proceso.
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 39
Un mol de un gas monoatómico evoluciona según el
ciclo de la figura adjunta. Calcular el trabajo realizado por
el gas en el ciclo, la variación de energía interna
entre los puntos A y C y el calor absorbido en el proceso ABC
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Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 40
Un gas ideal pasa del estado
al
estado
siguiendo
un proceso adiabático cuasiestático. Demostrar que si se suministra
al gas en el estado final el equivalente al trabajo realizado en forma de
calor, manteniendo el volumen constante, la temperatura volverá a
ser θ.
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