Taller FisicoquímicaTaller Fisicoquímica

1. EJERCICIOS TERCER CORTE FISICOQUÍMICA
CHRISTIAN NEYID BADILLO BARRIOS
CIRO ANTONIO LÓPEZ VELÁZQUEZ
ALEJANDRO MUÑOZ DAZA
JHONATHAN FABIAN PICO DIAZ
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE LA PAZ
ESCUELA DE INGENERIA AMBIENTAL Y SANEAMIENTO
PROGRAMA DE INGENERIA AMBIENTAL Y SANEAMIENTO
BARRANCABERMEJA
2013

2. EJERCICIOS TERCER CORTE FISICOQUÍMICA
CHRISTIAN NEYID BADILLO BARRIOS
CIRO ANTONIO LÓPEZ VELÁZQUEZ
ALEJANDRO MUÑOZ DAZA
JHONATHAN FABIAN PICO DIAZ
Docente
Roger Duran Amaya
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE LA PAZ
ESCUELA DE INGENERIA AMBIENTAL Y SANEAMIENTO
PROGRAMA DE INGENERIA AMBIENTAL Y SANEAMIENTO
BARRANCABERMEJA
2013

3. Problemas Propuestos
1. Un gas en un recipiente está a una presión de 1,5 atm y a un volumen 4 m3.
¿Cuál es el trabajo realizado por el gas cuando: a) se expande a una presión
constante hasta el doble de su volumen inicial y b) se comprime a presión
constante hasta un cuarto de sus volumen inicial?.
2. Un gas ideal está encerrado en un cilindro. Hay un embolo movible en la parte
superior del cilindro. El embolo tiene masa de 8000 g, un área de 5 cm2 y es libre
de moverse hacia arriba o hacia abajo, manteniendo la presión del gas constante.
¿ Cuánto trabajo se hace si la temperatura de 0,2 moles de gas se eleva de 20oC
a 300oC?.
3. Un ga se expande desde I a F por tres posible trayectorias como se indica en la
figura. Calcule el trabajo realizado por el gas a lo largo de las trayectorias IAF, IF y
IBF.
4. Una muestra de un gas ideal de 1 mol se lleva a través de un proceso
termodinámico cíclico, como se muestra en la figura. El ciclo consta de tres parte,
una expansión isotérmica (a – b), una compresión isobárica (b – c) y un aumento
de la presión a volumen constante (c – d). Si T = 300K, Pa = 5 atm, Pb = Pc = 1
atm, determine el trabajo realizado por el gas durante el ciclo.
5. Un gas ideal en condiciones estándar (1 atm y 0oC) se lleva a través de un
proceso en donde el volumen se expande de 25 litros a 80 litros. Durante este
proceso la presión varía como el inverso cuadrado del volumen, P = 0,5aV-2. A)
Determine la constante a en unidades SI; B) encuentre la temperatura y presión
final; C) determine una expresión general para el trabajo realizado por el gas
durante este proceso; D) En particular, calcule, en joules el trabajo realizado por el
gas en el proceso.

4. 6. Un gas se expande de I a F como el problema 3. El calor que se agrega al gas
es de 400 Joules cuando el gas va de I a F por la trayectoria diagonal; a) ¿Cuál es
el cambio en la energía interna del gas?; b) ¿Cuánto calor se debería agregar al
gas si se fuera por el camino indirecto IAF, para tener el mismo cambio en la
energía interna.
7. Un mol de gas, inicialmente a una presión de 2 atm y a un volumen de 0,3 litros,
tiene una energía interna de 91 joules. En su estado final la presión es 1,5 atm, el
volumen de 0,8 litros y la energía interna de 182 Joules. Para los tres caminos
IAF, IBF e IF en la figura siguiente, calcule: a) el trabajo realizado por el gas y b) el
calor neto transferido en el proceso.
8. Se confina gas nitrógeno (masa = 1,00 Kg) en un cilindro con un émbolo
movible expuesto a presión atmosférica normal. Se agrega una cantidad de calor
(Q = 25000 calorías) al gas en un proceso isobárico y su energía interna aumenta
en 8000 caloría. A) ¿Cuánto trabajo realizó el gas?; B) ¿Cuál es el cambio en el
volumen?
9. Un mol de un gas ideal se calienta lentamente de modo que del estado PV (Pi
Vi) a (3Pi 3 Vi) en forma tal que la presión es directamente proporcional al
volumen. (a) ¿Cuánto trabajo se realiza sobre el gas en el proceso? (b) ¿Cómo
está relacionada temperatura del gas con su volumen durante este proceso?
10. Una muestra de un gas ideal pasa por el proceso que se muestra en la figura.
De A a B, el proceso es adiabático; de B a C es isobárico con 100 kJ de energía
entrando al sistema por calor. De C a D, el proceso es isotérmico; de D a A, es
isobárico con 150 kJ de energía saliendo del sistema por calor. Determine la
Diferencia en energía interna EintB - EintA