si un cilindro tiene un piston movil que contiene 8 litros de gas oxigeno a presion de 1 atmosfera si el piston se introduce hasta que los miembros masa de gas llegue a ocupar 3 litros .hallar la presion de este gas a temperatura constante
Respuestas
Respuesta:
Explicación: 1.- Un coche de 1500 kg choca a 20 m/s con una pared de cemento.
a) Si la temperatura ambiente es de 20ºC, calcula la variación de entropía.
b) Se calienta 1 kg de agua de 0ºC a 100ºC. Calcula la variación de entropía del agua.
a)
1 2
J 2 1023
K
mv
S
T
∆ = =
b) 2
1
2
1
J
Ln 1304
K
T
T
mcdT T
S mc
T T
∆ = = = ∫
2.- Dentro de un recipiente adiabático se coloca un litro de agua a 20ºC, en contacto con
una fuente térmica cuya temperatura se mantiene constante a -20ºC. Calcular la
variación de entropía del agua y de la fuente hasta que ambos quedan en equilibrio.
(calor específico del hielo = 0.5 cal/ºC·g; calor de fusión del hielo = 80 cal/g).
Enfriamiento del agua:
( )
( )
1 2 1
1 2 1
83,6 J
J
Ln 0,295
K
Q mc T T
S mc T T
= − = −
∆ = = −
Congelación del agua a 0ºC:
2
2 2 2
334400 J
J
1224, 24
K
Q mLf
S Q T
= − = −
∆ = = −
Enfriamiento del hielo:
( )
( )
3 3 2
3 3 2
41800 J
J
Ln 158,921
K
h
h
Q mc T T
S mc T T
= − = −
∆ = = −
Variaciones de entropías totales:
1 2 3
1 2 3
3
J
1383,45
K
J
1486,41
K
agua
termostato
S S S S
Q Q Q S
T
∆ = + + = −
+ + ∆ = − =
∆S=1023 J/K
∆S=1304 J/K
2
3.- Un mol de un gas ideal contenido en un pistón se expansiona hasta un volumen
doble del inicial, manteniéndose en contacto con una fuente térmica a 400 K. Calcular:
a) La variación de entropía del gas,
b) La variación de entropía del universo.
V2=2V1
T= 400 K
∆S= ¿?
a)
constante u=0 ln 2
2304
ln 2 ln 2 5.76 /
g
dQ Q S
dT T
NRT T Q W PdV dV NRT
V
Q W J
NRT S NR J K
T
∆ = =
→ ∆ ⇒ = = = =
= =
∆ = = =
∫
∫ ∫
b)
5.76 /
0
F
U F g
Q
S J K
T
S S S
∆ = − = −
∆ = ∆ + ∆ =
4.- Una bomba de calor extrae energía del exterior más frío y lo cede a una habitación
más caliente. Calcular la energía que entra en la habitación por cada julio de trabajo
realizado por la bomba, cuando la temperatura de la casa es de 20 ºC y la temperatura
exterior es de -5 ºC, siendo el rendimiento de dicha bomba un 10% del valor máximo
teórico.
293 0.10 0.10 0.10 1.172
293 268
c c
T
c f