El documento contiene varios problemas de termodinámica que involucran el cálculo de cambios en la energía interna y trabajo de sistemas al absorber o ceder calor y realizar trabajo. Los problemas cubren temas como calor específico, cambios de fase, dilatación térmica, ciclos termodinámicos y más.

3.  En cierto proceso, 8.00 kcal de calor se
suministran a un sistema mientras éste
efectúa un trabajo de 6.00 kJ. ¿En
cuánto cambió la energía interna del
sistema durante el proceso?

5.  El calor específico del agua es de 4 184
J/kg · K. ¿En cuántos joules cambia la
energía interna de 50 g de agua
cuando se calienta desde 21 ºC hasta
37 ºC? Suponga que la dilatación del
agua es despreciable.

7.  En cuánto cambia la energía interna de
5.0 g de hielo a exactamente 0 ºC al
transformarse en agua a 0 ºC? Calor
latente 80 cal/ g. Desprecie el cambio
en el volumen.

9.  Un resorte (k = 500 Nm) soporta una
masa de 400 g que está sumergida en
900 g de agua. El calor específico de la
masa es de 450 J/kg · K. El resorte se
estira 15 cm y, después de llegar al
equilibrio térmico, la masa se libera de
modo que vibra arriba y abajo. ¿Cuánto
cambia la temperatura del agua
cuando cesan las vibraciones?

11.  Encuentre ΔW y ΔU para un cubo de
hierro de 6.0 cm de lado, cuando se
calienta de 20 ºC hasta 300 ºC a presión
atmosférica. Para el hierro, c 0.11 cal/g ·
ºC y el coeficiente volumétrico de
dilatación térmica es de 3.6 x 10-5
ºC-1
. La
masa del cubo es de 1 700 g.

13.  Un motor suministra una potencia de 0.4
hp para agitar 5 kg de agua. Si supone
que todo el trabajo calienta el agua por
pérdidas de fricción, ¿cuánto tiempo
tomará aumentar la temperatura del
agua 6 ºC?

15.  En cada una de las siguientes situaciones,
determine el cambio en la energía interna
del sistema. a) Un sistema absorbe 500 cal
de calor y al mismo tiempo realiza un
trabajo de 400 J. b) Un sistema absorbe 300
cal mientras sobre él se efectúa un trabajo
de 420 J. c) Mil doscientas calorías se
eliminan de un gas que se mantiene a
volumen constante.Proporcione sus
respuestas en kilojoules.

17.  Un kilogramo de vapor a 100 ºC y 101
kPa ocupa 1.68 m3
. a) ¿Qué fracción del
calor de vaporización del agua
observado se considera para la
expansión del agua en vapor? b)
Determine el aumento en energía
interna de 1.00 kg de agua cuando se
vaporiza a 100 ºC.

19.  Para el ciclo termodinámico que se
muestra en la fi gura , determine a) el
trabajo neto generado por el gas
durante el ciclo y b) el flujo neto de
calor hacia el interior del gas por ciclo.

20. • Método 1

21.  ¿Cuál es el trabajo neto generado por
ciclo para el ciclo termodinámico que
se muestra en la fi gura ?