ejercicios de termodinamica 1
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7/24/2019 ejercicios de termodinamica 1
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EJERCICIOS CAPITULO 2:
2.1) Inicialmente un trozo de plomo de 1 Kg. se mueve horizontalmente a una velocidad de 5(m/s), siendo
g=9,8(m/s!).determine (a) la variaci"n de velocidad para un cam#io de energ$a cin%tica de 1 & 'm,
(#) la variaron de altura para un cam#io de energ$a potencial de 1 &'m.
( )
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+
g g
g g g g g
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1 1 & * 1 5 1 & * ,5 5
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1 & * ,5 5 ! !5 * +5 * +5 * ,-1 *
) * * ,-1 5 *1,-1
) * (
C
Desarrollo
a Ec M vf vi
m Kg vf m Kg vf
m m m m mm Kg vf vf vf vf vf
Ss s s s
m m mb v vf vi v v
S S S
c Epg M g hf h g g g!
) 1& *1 9,8 *1,!m
i m Kg h h mS
2.2) Inicialmente un ciclista con su #icicleta, con una masa total de 1Kg, se mueve horizontalmente a
una velocidad de 5(m/s) a una altura de m por encima del nivel del mar, donde g=9.-5
(m/s!).determine*
a. La velocidad final para un cambio de energa cintica de 500j, yb. La altura final si la energa potencial disminuye 500j.
atos*
m=1g 0ariaci"n energ$a cin%tica= 5K=5=5g'm2/s2
vi=5m/s2 0ariaci"n energ$a potencial= 5g'm2/s2
h=m
g=9,-5m/s2
(a)= v32 !5g'm2/s2 / 1g 4 (5m/s)2 = 111,0!! m"s.
(#)= variaci"n h= 5g/m2 / s2 / 1g'9,-5m/s = 51!,8!5 m
h3= hivariaci"n h = m 6 51!m = #,1#$m.
2.!) 7n trozo de hierro de ! l#m se mueve con una velocidad inicial de 13t/s
n un lugar en el ue la gravedad (g) es la est:ndar. etermine, (a)*
;a variaci"n de velocidad para un cam#io de energ$a cin%tica de 13t'l#m, (#)*
;a variaci"n de energ$a potencial en 3t'l#3 para un aumento de altura de 1 3t.
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3
3t*! g*
3t *1) *=
*1)3t *1) 3t l#
M Lbm
s
vi vf s
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g
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3
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desarrollo*
1 1 1 3ta) * 1 3t l# * ! 1
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3t 3t 1 3t l#
3t 3t 3t
Ec M vf M vi Lbm vf s
LbmLbm vf
ss
vfs s s
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+
g g g g
gg g
!! 3t* *!,5
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a) *= A*! K@
#) v3!*= A*! K@ 8
m 1*!
esarrollo*
1a) c* B
!
1 m !/@ * B ! !.
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M
kj
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g
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1 m 1 m& * m !. !& * m !
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m m m m !Kg * m 1 !Kg * m 1 m* !
1#)c* B
!1
!8/@ * !/g !8.& *1/g!
m!8.Kg !8.Kg
*v31Kg
m ms s
m kgs s ss
vf
vf m vf
s
g g g g
g g g g g
g
g g g
g
!
!
m
m
*v3 *1-,
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2.2) 7na #ater$a de 1! 0. se carga suministrando una corriente de 5 C durante + min.urante el periodo de carga la #ater$a pierde un calor de !- K. DalcElese la variaci"n de
energ$a almacenada en la #ater$a en Kilo@ulios.
-+//LL'
F = !- K@
G = F 4 H
H el%c. = 1!v ' 5C ' (+ min) (+ min = !+s) seg.)
H el%c.= H ' (!+ seg.)
elc.% 1 *j
G= 1++ K@ 6 !- K@
3-% 11# *j
2.!() 7n recipiente r$gido contiene arg"n gaseoso del ue se etrae un 3lu@ode calor constante de 5 Jtu/min. ;a Enica interacci"n tra#a@o es la ue se
realiza mediante una resistencia el%ctrica a una velocidad dada por = 9t,
donde esta en 3t'l#3/min t est: en minutos. etermine*
a) ;a variaci"n instant:nea de la energ$a del gas en t = 8 min. en Jtu/min.#) ;a variaci"n neta de energ$a despu%s de 15 min. en Jtu.
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[ ]
) con 8 min
l#3 * 93t 8 min * -.!3t l#3 1,
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3 6 i = F 6 H
;>-
H = vi
vf
pvd=w=p vi
vf
dv
H = > vi=0,57
vf=1,71
v
1,-1
H = > (v)
, 5-
H = > (v3 6 vi)
H = > (1,-1 6 ,5-)
H = !
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3 6 i = H
, -9 6 1, +- = H
% 75, !2 AB
2.!) 7n dispositivo cil$ndricoem#olo contiene un gas ue eperimenta una serie de procesos cuasiest:ticos uecon3orman un ciclo. ;os procesos son como sigue* 1!,epansi"n a presi"n constanteL!0 determine las interacciones de tra#a@o calor en
ilo@ulios para cada uno de los cuatros proceso.
stado >,>a 0,cm< N,K 7,@
1 95 1!5 5 ,
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