leyes de la termodinámica
11°
Docente: Julio Toledo
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
RELACIONA EL TRABAJO Y EL CALOR TRANSFERIDO O INTERCAMBIADO EN UN SISTEMA A TRAVÉS DE LA ENERGÍA INTERNA (CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA)
∆U= Q - W
TRABAJO REALIZADO POR UN GAS
Decimos que el gas ha realizado un trabajo sobre el pistón dado que:W=F∙∆X∙cosθ Como P = F/A, tenemos: W = P∙A∙∆x donde P es la presión del gas y A es el área del pistón. ∆V = A∙∆x Entonces el trabajo es: W = P∙∆V
Cilindro de sección transversal con área A, que contiene un gas que realiza trabajo sobre el pistón.
Ejercicio #1
A un gas contenido dentro de un recipiente provisto de un pistón se le suministran 200J de calor y este a su vez, como muestra la figura, empuja un objeto de peso 1000N sobre una superficie. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie es 0,2 y el bloque se desplaza con velocidad constante una distancia de 0,50 m. Determinar la variación de la energía interna del gas, suponiendo que la fricción entre el émbolo y el cilindro es despreciable.
Solución
Ejercicio #2
Un motor eléctrico realiza un trabajo de 750 J por segundo y está conectado a una batería. Al funcionar, el motor cede cada segundo 60 J en forma de calor al ambiente. ¿Cuál es el cambio de la energía interna del sistema formado por la batería y el motor en cada segundo?
Solución
Ejercicio #3
Considera 70 litros de un gas a 300 K contenidos en un cilindro al que se suministra una cantidad de calor de 2.000 J y se mantiene a presión constante de 1 atm. Si se produce un aumento de volumen de 15 litros. Calcular:a. El trabajo realizado por el gas sobre el pistón. b. El cambio de energía interna del gas.
Solución
Actividad 1:
Se tiene un gas comprimido por un pistón a presión constante de 0,79 atm y se produce una disminución de 0,02 m3 en el volumen. Si la energía interna del gas aumenta en 200 J, determinar: a. El trabajo que se realiza sobre el gas. b. El calor cedido o absorbido por el gas.
Actividad 2:
En la grafica se observan dos procesos distintos al que es sometido un gas para llevarlo del estado 1 al 2. En ambos casos la energía aumenta en 400 J. Determina el calor absorbido por el sistema en cada proceso.
trabajo en gases
julioenrique16
Created on March 20, 2021
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leyes de la termodinámica
11°
Docente: Julio Toledo
PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA
RELACIONA EL TRABAJO Y EL CALOR TRANSFERIDO O INTERCAMBIADO EN UN SISTEMA A TRAVÉS DE LA ENERGÍA INTERNA (CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA)
∆U= Q - W
TRABAJO REALIZADO POR UN GAS
Decimos que el gas ha realizado un trabajo sobre el pistón dado que:W=F∙∆X∙cosθ Como P = F/A, tenemos: W = P∙A∙∆x donde P es la presión del gas y A es el área del pistón. ∆V = A∙∆x Entonces el trabajo es: W = P∙∆V
Cilindro de sección transversal con área A, que contiene un gas que realiza trabajo sobre el pistón.
Ejercicio #1
A un gas contenido dentro de un recipiente provisto de un pistón se le suministran 200J de calor y este a su vez, como muestra la figura, empuja un objeto de peso 1000N sobre una superficie. El coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie es 0,2 y el bloque se desplaza con velocidad constante una distancia de 0,50 m. Determinar la variación de la energía interna del gas, suponiendo que la fricción entre el émbolo y el cilindro es despreciable.
Solución
Ejercicio #2
Un motor eléctrico realiza un trabajo de 750 J por segundo y está conectado a una batería. Al funcionar, el motor cede cada segundo 60 J en forma de calor al ambiente. ¿Cuál es el cambio de la energía interna del sistema formado por la batería y el motor en cada segundo?
Solución
Ejercicio #3
Considera 70 litros de un gas a 300 K contenidos en un cilindro al que se suministra una cantidad de calor de 2.000 J y se mantiene a presión constante de 1 atm. Si se produce un aumento de volumen de 15 litros. Calcular:a. El trabajo realizado por el gas sobre el pistón. b. El cambio de energía interna del gas.
Solución
Actividad 1:
Se tiene un gas comprimido por un pistón a presión constante de 0,79 atm y se produce una disminución de 0,02 m3 en el volumen. Si la energía interna del gas aumenta en 200 J, determinar: a. El trabajo que se realiza sobre el gas. b. El calor cedido o absorbido por el gas.
Actividad 2:
En la grafica se observan dos procesos distintos al que es sometido un gas para llevarlo del estado 1 al 2. En ambos casos la energía aumenta en 400 J. Determina el calor absorbido por el sistema en cada proceso.