Este documento contiene cuatro preguntas relacionadas con la primera ley de la termodinámica. La primera pregunta trata sobre cómo cambiarían la presión y temperatura de un gas comprimido. La segunda pregunta trata sobre calcular la eficiencia máxima de una máquina térmica que opera entre ciertos límites de temperatura. La tercera pregunta trata sobre calcular la cantidad de calor absorbido y eliminado por una máquina de vapor. Y la cuarta pregunta trata sobre expandir isobáricamente hidrógeno gaseoso y

1. Primera ley de
la
termodinámica
(continuación)
Prof.
Maxwell
Altamirano

2. Veinte centímetros cúbicos de un gas monoatómico a
12 ºC y 100 kPa se comprimen súbita y
adiabáticamente a 0.50 cm3
. Suponga que se trata de
un gas ideal. ¿Cuáles son sus nuevas presión y
temperatura?

4. Calcule la máxima eficiencia posible de una máquina
térmica que opera entre las temperaturas límite de
100 ºC y 400 ºC.

6. Una máquina de vapor que opera entre una
temperatura de caldera de 220 ºC y una temperatura
de condensador de 35.0 ºC desarrolla una potencia de
8.00 hp. Si su eficiencia es de 30.04% de la de una
máquina de Carnot que opera entre esos límites de
temperatura, ¿cuántas calorías por segundo absorbe la
caldera?¿Cuántas calorías se eliminan del condensador
cada segundo?

8. Tres kilo moles (6.00 kg) de gas hidrógeno a TPE se
expanden isobáricamente al doble de su volumen. a)
¿Cuál es la temperatura final del gas? b) ¿Cuál es el
trabajo de expansión efectuado por el gas? c) ¿Cuánto
cambió la energía interna del gas? d) ¿Cuánto calor
entró al gas durante la expansión? Para el H2, cv =10.0
kJ/kg · K. Suponga que el hidrógeno se comportará
como un gas ideal.