EjerciciosFyQ

Temperatura de equilibrio al mezclar hielo y vapor de agua (4546)

F_y_Q — 2018-05-24T05:23:25Z

Se mezclan 100 g de hielo a con 20 g de vapor sobrecalentado a . Determina la temperatura de equilibrio del sistema.

Datos: ; ; ;

Este ejercicio no es evidente. Para poder hacerlo vas a calcular qué calor es necesario para fundir todo el hielo y llevarlo a agua líquida a y qué calor debe ceder el vapor de agua para convertirse en agua a :

El calor para que el hielo se funda es:

Conoces todos los datos y solo tienes que sustituir y calcular:

El calor que cede el vapor de agua es:

Al igual que antes, sustituyes y calculas:

Cuando se haya fundido todo el hielo, aún habrá vapor de agua a . La diferencia de calor cedido por el vapor (que es negativo) y el absorbido por el hielo (que es positivo) es de . Este calor será el que absorba el agua a :

Quiere decir que cuando todo el vapor haya pasado a agua a , la masa de agua que provenía del hielo estará a . Ahora debes establecer la temperatura final de la mezcla entre los 100 g de agua a (1) y los 20 g de agua a (2):

Primera ley de la Termodinámica (3248)

F_y_Q — 2015-07-02T07:11:25Z

Un motor eléctrico realiza un trabajo de 750 J cada segundo estando conectado a una batería. Al funcionar, el motor cede cada segundo 60 J en forma de calor ambiente. ¿Cuál es el cambio de energía interna del sistema formado por la batería y el motor en cada segundo?

Si tomamos como referencia el motor, ambas cantidades de energía, el trabajo realizado y el calor cedido, deben ser consideradas negativas porque las cede el sistema:

Aplicación de la primera ley de la Termodinámica (3247)

F_y_Q — 2015-07-02T07:11:23Z

En un proceso se suministran 2 000 J de calor al sistema y se realizan 100 J de trabajo sobre el sistema ¿Cuál es la variación de energía interna?

La variación de energía interna es igual al calor que intercambia el sistema y el trabajo mecánico que realiza o recibe. El criterio de signos es que se consideran positivas esas magnitudes si son dadas al sistema y son negativas si es el sistema el que las da. Según el enunciado serán consideradas positivas ambas magnitudes:

Examen de Fundamentos de Física I: Calor y primera ley de la Termodinámica (2247)

F_y_Q — 2013-09-17T20:07:23Z

Un mol de un gas ideal diatómico () se mantiene a temperatura ambiente () y a una presión de 5 atm. El gas se expansiona adiabática y cuasiestáticamente hasta que alcanza una presión de 1 atm. Entonces se calienta a presión constante hasta que su temperatura es de nuevo y durante este calentamiento el gas se expansiona. Una vez que ha alcanzado la temperatura ambiente se calienta a volumen constante hasta que su presión es de 5 atm. Finalmente se comprime a presión constante hasta volver a su estado inicial.

a) Dibuja un diagrama P-V que represente el proceso cíclico sufrido por el gas.

b) Calcula el calor absorbido o cedido por el gas en cada una de las etapas del ciclo.

c) Calcula el calor total intercambiado y el trabajo realizado en el ciclo completo.

(Datos: ; )