Tarea Fisicoquimica - ejercicios resueltos del libro termodinamica I PDF

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ejercicios resueltos del libro termodinamica I...

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3-1C ¿Cuál es la diferencia entre líquido saturado y líquido comprimido? El líquido saturado es aquel que se encuentra en su temperatura de saturación y a su presión de saturación. Y el líquido comprimido es aquel cuya presión es mayor que la de saturación pero la misma temperatura. Por ejemplo las bombas de presión. 3-2C ¿Cuál es la diferencia entre vapor saturado y vapor sobrecalentado? El vapor saturado es aquel que siempre se obtiene de un líquido saturado y por conclusión está en equilibrio con dicho líquido, porque tienen la misma presión y temperatura. 3-3C ¿Hay diferencia entre las propiedades intensivas del vapor saturado a determinada temperatura, y el vapor que forma parte de un vapor húmedo a la misma temperatura? No, ya que el vapor saturado es aquel vapor que está apunto de condensarse, y el vapor húmedo es aquel que contiene agua líquida en su masa, en conclusión los dos tipos de vapores contienen moléculas de agua en su masa. 3-4C Si aumenta la presión de una sustancia durante un proceso de ebullición ¿aumentará también la temperatura, o presión permanecerá constante? ¿Por qué? Si la presión aumenta, la temperatura lo ara también, porque la temperatura depende dela presión: en consecuencia si la presión es constante lo mismo pasara con la temperatura. 3-5C ¿Por qué la temperatura y la presión son propiedades interdependientes en la región de vapor húmedo? Porque no podrán variar si una de estas propiedades se mantenga constante. De esta manera si una cambia la otra lo ara de igual manera. 3-6C ¿Cuál es la diferencia entre punto crítico y punto triple? El punto crítico del estado líquido saturado y vapor saturado son idénticos. En el punto triple las tres fases de una sustancia pura coexisten en equilibrio. 3-7C ¿Es posible tener vapor de agua a -10°C? Si, si es posible con una presión muy baja. 3-8CUna señora cocina carne para su familia, en una cacerola a) destapada, b) tapada con una tapa ligera y c) tapada con una tapa pesada. ¿En cuál caso será más corto el tiempo de cocinado? ¿Por qué? Con una tapa pesada, porque tendrá más presión la olla y por lo tanto mayor será la temperatura de cocido

3-14C¿Cuál es el significado físico de hfg? ¿Es posible obtenerlo a partir de hf y hg?¿Cómo? El termino hfg representa la cantidad de energía necesaria para evaporar una masa unitaria de un líquido saturado a una temperatura o presión especifica. Se puede determinar a partir de: hfg =hg -hf 3-15C¿cambia hfg con la presión? ¿Cómo cambia? Si. Disminuye con el aumento de la presión y se convierte en cero a presión crítica. 3-17C¿Qué es la calidad? ¿Tiene algún significado en la región de vapor sobrecalentado? La calidad es la fracción de masa del vapor en una mezcla saturada liquido-vapor. No tiene ningún significado en la región de vapor sobrecalentado porque no tiene moléculas de agua. 1-19C Se le solicita a usted hacer el análisis metabólico (de energía) de una persona. ¿Cómo definiría usted el sistema para estos fines? ¿Qué tipo de sistema es? Este sistema es una región del espacio o sistema abierto en el que la masa, tales como aire y los alimentos pueden cruzar su límite de control. El sistema también puede interactuar con el entorno mediante el intercambio de calor y el trabajo a través de su límite de control. Mediante el seguimiento de estas interacciones, podemos determinar las características de conversión de energía de este sistema 1-20C Está usted tratando de comprender cómo funciona un compresor alternativo (decilindroémbolo) de aire. ¿Qué sistema usaría usted? ¿Qué tipo de sistema es? El sistema setoma como el aire contenido en el dispositivo de pistón-cilindro. Este sistema es un sistemacerrado o masa fija ya que ninguna masa entra o sale de ella.

1-21C ¿Cómo podría usted definir un sistema para estudiar el agotamiento de ozono en las capas superiores de la atmósfera terrestre? Cualquier parte de la atmósfera que contiene la capa de ozono funciona como un sistema abierto para estudiar este problema. Una vez que se selecciona una parte de la atmósfera, hay que resolver el problema práctico de determinar las interacciones que se producen en las superficies de control que rodean volumen de control del sistema. 1-22C ¿Cuál es la diferencia entre propiedades intensivas y extensivas? Propiedades intensivas no dependen del tamaño (medida) del sistema, pero extensas propiedades hacen. 1-23C ¿El peso de un sistema es una propiedad extensiva o intensiva? Si nos vamos a dividir el sistema en porciones más pequeñas, el peso de cada porción también sería más pequeño. Por lo tanto, el peso es una propiedad extensiva. 1-24C El volumen específico molar de un sistema V se define como la relación del volumen del sistema con respecto al número de moles de una sustancia contenidos en el sistema. ¿Ésta es una propiedad extensiva o intensiva? Si nos vamos a dividir este sistema en el medio, tanto el volumen como el número de moles contenidos en cada medio sería un medio de que el sistema original. El volumen específico molar del sistema original es y el volumen específico molar de uno

de los sistemas más pequeños es que es la misma que la del sistema original. El volumen específico molar es entonces una propiedad intensiva. 1-25C Para que un sistema esté en equilibrio termodinámico ¿debe ser iguales la presión ya temperatura en todos sus puntos? Para un sistema que está en equilibrio termodinámico, la temperatura tiene que ser el mismo en todo pero la presión no lo hace. Sin embargo, no debe haber fuerzas de presión desequilibrada presente. La presión aumenta con la profundidad en un fluido, por ejemplo, debe ser equilibrada mediante el aumento de peso. 1-33C ¿Cuál es la ley cero de la termodinámica? La ley cero de la termodinámica establece que dos cuerpos están en equilibrio térmico si ambos tienen la misma lectura de la temperatura, incluso si no están en contacto. 1-34C ¿Cuáles son las escalas ordinaria y absoluta de temperatura, en el SI y en el sistema inglés? Ellos son grados Celsius (° C) y Kelvin (K) en el SI, y Fahrenheit (° F) y Rankine (R) enel sistema Inglés. 1-35C Un termómetro de alcohol y uno de mercurio indican exactamente 0 °C en el punto descongelación, y 100 °C en el punto de evaporación. La distancia entre los dos puntos se divide 100 partes iguales, en ambos termómetros. ¿Cree usted que esos termómetros indicarán exactamente lo mismo a una temperatura de, por ejemplo, 60 °C? Explique por qué. Probablemente, pero no necesariamente. El funcionamiento de estos dos termómetros se basa en la expansión térmica de un fluido. Si los coeficientes de dilatación térmica de ambos fluidos varían linealmente con la temperatura, a continuación, ambos fluidos se expandirán a la misma velocidad con la temperatura, y ambos termómetros siempre dar lecturas idénticas. De lo contrario, las dos lecturas pueden desviarse. Presión, manómetro y barómetro 1-43C ¿Cuál es la diferencia entre presión manométrica y presión absoluta? La presión relativa a la presión atmosférica se llama la presión manométrica, y la presión relativa a un vacío absoluto se llama presión absoluta. 1-44C En una revista se dijo que unos médicos midieron la presión sanguínea de 100 adultos, usando dos posiciones del brazo distintas: paralelas al cuerpo (a lo largo del tronco) y perpendicular al cuerpo (hacia adelante). Las indicaciones en la posición paralela fueron hasta10 por ciento mayores que en la posición perpendicular, independientemente si el paciente estaba parado, sentado o acostado. Explique la posible causa de esta diferencia. Los vasos sanguíneos son más restringidos cuando el brazo se encuentra paralelo al cuerpo que cuando el brazo es perpendicular al cuerpo. Para un volumen constante de sangre para ser descargado por el corazón, la presión sanguínea debe aumentar para superar el aumento dela resistencia al flujo. 1-45C Una persona dice que la presión absoluta en un líquido de densidad constante aumenta al doble cuando la profundidad aumenta al doble. ¿Está usted de acuerdo? Explique por qué. No, la presión absoluta en un líquido de densidad constante no se duplica cuando se duplícala profundidad. Es la presión relativa que se duplica cuando se duplica la profundidad.

1-46C Se cuelga un cubo diminuto de acero en agua, con un hilo. Si la longitud de los lados del cubo es muy pequeña ¿cómo compararía usted las magnitudes de las presiones sobre lascaras superior, inferior y laterales del cubo? Si las longitudes de los lados del cubo pequeño suspendido en agua por una cadena son muy pequeñas, las magnitudes de las presiones sobre todos los lados del cubo será la misma. 1-47C Enuncie la ley de Pascal, y proporcione un ejemplo de ella en el mundo real. El principio de Pascal establece que la presión aplicada a un fluido confinado incrementa la presión en todo momento por la misma cantidad. Esto es una consecuencia de la presión en un fluido que permanece constante en la dirección horizontal. Un ejemplo de principio de Pascal es el funcionamiento del gato del coche hidráulica.

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