Ejercicios
de termodinámica - enunciado del ejercicio 71
Dos cuerpos de capacidad calorífica \( C_V = A·T
\) , con \( A = 10^{-2} cal/gr.\) se encuentran a \( T_1 = 300
ºK\; y\; T_2 = 400 ºK \) . Calcular las temperaturas
máxima y mínima que se pueden alcanzar en el equilibrio,
y el trabajo máximo.
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 72
Consideremos el ciclo de Mayer. Supuesto el ciclo recorrido
por un gas ideal demostrar la relación de Mayer. Para ello,
consideremos las hipótesis:
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 73
Se pone un kilogramo de agua a 273 º K con un foco a 373 ºK.
Cuando el agua alcanza 273 ºK , determinar:
a) ¿cuál es la variación de entropía del agua?,¿del foco?,¿del
universo?
b) y si se hubiera calentado el agua poniéndola en
contacto con un foco a 323 ºK y después con otro a 373ºK
cuál hubiera sido la variación de entropía del universo?
c) explíquese cómo podría calentarse el agua de 273 ºK 373
ºK sin apenas causar variación de entropía del universo.
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 74
La energía interna de la radiación térmica
en una cavidad de volumen V viene dada por la ley de Stiphen
Boltzmann
\( \begin{array}{l}
U = \sigma ·V·T^{\,4} \\
\\
P = U/3V
\end{array}\qquad \sigma = Cte. \)
Determinar las líneas adiabáticas, los calores específicos
y el cociente de calores transferidos en los procesos isotérmicos
de un ciclo de Carnot recorrido por la radiación.
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 75
Una masa de cierta sustancia que funde a temperatura \( T_o
\) , y cuyo calor latente de fusión es \( l_o \) , se
encuentra en estado sólido a \( T_1 (T_1 < T_2)\)
. Si los calores específicos de las fases sólida
y líquida son \( C_s \;y\; C_l \) , constantes en el
intervalo de temperaturas considerado, calcular la diferencia
entre las entropías de esa sustancia en estado líquido
subenfriado \( T_1 \) y en el estado sólido también
a \( T_1 \)
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 76
Un mol de gas perfecto monoatómico sufre una expansión
adiabática irreversible desde \( 2·P_o\) frente a una
presión final de \( P_o\) . Sí la temperatura
inicial es \( T_i \) calcular la variación total de entropía.
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 77
Un cilindro térmicamente aislado, cerrado por ambos
extremos, está provisto de una pistón conductor sin rozamiento,
que lo divide en dos partes. Inicialmente se sujeta al pistón
en el centro, quedando a un lado un litro de aire a 300 ºK y
a 2 atmósferas y al otro, un litro de aire a 300 ºK y
a 1 atmósfera. Se abandona el pistón asimismo,
alcanzándose en equilibrio de P y T en una nueva posición.
Calcúlese P y T finales así como \( \triangle S \) .
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 78
Se tienen dos masas iguales de agua a temperaturas \( T_1 \;y\;
T_2 \) respectivamente. Determinar el cambio de entropía
si se mezclan las dos masas.
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 79
Un cilindro, térmicamente aislado y cerrado por ambos
extremos, está provisto de un pistón adiabático sin rozamiento
que lo divide en dos partes. Inicialmente se sujeta el pistón
en el centro, quedando a un lado un litro de aire a 300 ºK y
a 2 atmósferas y al otro, un litro de aire a 300 ºK y a 1 atmósfera.
Sí abandona el pistón así mismo, alcanzándose el equilibrio
en una nueva posición calcular la presión, la temperatura final
de cada lado y el aumento total de entropía.
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Ejercicios de termodinámica
- enunciado del ejercicio 80
Se tienen dos cuerpos a una misma temperatura, \( T_i \) .
Determinar el trabajo mínimo que se debe invertir para
enfriar uno de los cuerpos para temperatura \( T_2 \) y a presión
constante.
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