Moderador: Alberto
cris95 escribió: ↑22 Oct 2018, 15:33 Buenas!
Pongo aquí algunas dudas (algunas deben ser absurdamente tontas pero no me dan) de los ejercicios de termo de los últimos años:
Año 2012:
73. Hallar la velocidad cuadrática media de las
moléculas de un gas ideal monoatómico de densidad
0.3 g/l a una presión de 300 mm Hg:
1. 632 m/s.
2. 39987 m/s.
3. 365 m/s.
4. 17432 m/s.
5. 20 m/s.
Estoy haciendo v=(3p/densidad)^1/2 porque es lo unico que se me ocurre, pero asi me da la 5.
Año 2013:
En una máquina térmica donde QH y QC representan
el calor absorbido y rechazado por la
máquina durante un ciclo y W el trabajo mecánico
convertido, la eficiencia térmica (e) es:
1. e=W/Qc
2. e=W/Qh+1
3. e=W/(Qh-Qc)
4. e=1-Qc/Qh
5. e=W/Qh
Dado que en una máquina térmica W=Qh-Qc, la 4 y la 5 no son iguales?
Ésta pienso como tú... En principio no veo la diferencia
Año 2017:
68. Calcúlese en calorías la variación de entalpía
libre molar del benceno líquido cuando se comprime
isotérmicamente de 1 a 50 atm.
Datos: La densidad del benceno es 0.88 g·cm-3 y
su peso molecular 78 g·mol-1:
1. 105.9 cal.
2. 82 cal.
3. -82 cal.
4. 150.2 cal.
Ni idea
Aquí tienes que tener en cuenta que entalpía libre es lo mismo que energía de Gibbs. Entonces partes del diferencial: dG=-SdT+VdP. Como es una compresión isoterma, dT=0. Aquí he puesto el volumen como el número de moles*el peso molecular/densidad, es decir, n*M/rho y hago la integral de la presión (convertida en pascales). Como nos preguntan la entalpía libre molar, divido entre n y así tengo todos los datos. El resultado lo divido entre 4.18 J/cal y me sale 105.25 cal.
73. Una masa de mercurio a 0ºC y 100 atm se expande
reversible y adiabáticamente hasta la
presión atmosférica. Hállese la variación de
temperatura del mercurio, siendo:
α=1.81·10-4 ºC-1, Cp=0.033 cal g-1 ºC-1 y ρ=13.6 g
cm-3:
1. – 48ºC.
2. + 0.26ºC.
3. – 0.26ºC.
4. + 48ºC.
Tampoco sé por donde cogerla...
He intentado hacerla con la ecuación de Clausius, pero nada...
82. Un kilogramo de agua se calienta mediante una
resistencia eléctrica desde los 20ºC hasta 99ºC a
presión atmosférica constante. La razón entre el
número de microestados accesibles del agua
entre la situación final y la inicial es:
1. exp(7 · 10^21).
2. exp(7 · 10^23).
3. exp(7 · 10^25).
4. exp(7 · 10^27).
Entiendo que S=klnW y entonces W debe ser exp(S2-S1/k) y además uso que S2-S1 es para un proceso isóbaro=nCp*ln(T2/T1) y usando que n es 1000/18 ya que tenemos 1kg de agua, y para Cp uso 4180 J/(gºC), pero así no me sale tampoco.
Lo estoy haciendo como tú y me sale exp(4·10^30). No sé dónde podría estar el error o si se está haciendo bien, pero a mi me lo parece.
83. La probabilidad de que una molécula de un gas
enrarecido realice un recorrido libre superior al
recorrido libre medio es:
1. 1/√2 .
2. 1/2.
3. 1/e.
4. 1/π.
Esto de donde sale?
PedroRet escribió: ↑23 Oct 2018, 16:41 Hola! Aquí dejo mi aportación.
cris95 escribió: ↑22 Oct 2018, 15:33 Buenas!
Pongo aquí algunas dudas (algunas deben ser absurdamente tontas pero no me dan) de los ejercicios de termo de los últimos años:
Año 2012:
73. Hallar la velocidad cuadrática media de las
moléculas de un gas ideal monoatómico de densidad
0.3 g/l a una presión de 300 mm Hg:
1. 632 m/s.
2. 39987 m/s.
3. 365 m/s.
4. 17432 m/s.
5. 20 m/s.
Estoy haciendo v=(3p/densidad)^1/2 porque es lo unico que se me ocurre, pero asi me da la 5.
Año 2013:
En una máquina térmica donde QH y QC representan
el calor absorbido y rechazado por la
máquina durante un ciclo y W el trabajo mecánico
convertido, la eficiencia térmica (e) es:
1. e=W/Qc
2. e=W/Qh+1
3. e=W/(Qh-Qc)
4. e=1-Qc/Qh
5. e=W/Qh
Dado que en una máquina térmica W=Qh-Qc, la 4 y la 5 no son iguales?
Ésta pienso como tú... En principio no veo la diferencia
Año 2017:
68. Calcúlese en calorías la variación de entalpía
libre molar del benceno líquido cuando se comprime
isotérmicamente de 1 a 50 atm.
Datos: La densidad del benceno es 0.88 g·cm-3 y
su peso molecular 78 g·mol-1:
1. 105.9 cal.
2. 82 cal.
3. -82 cal.
4. 150.2 cal.
Ni idea
Aquí tienes que tener en cuenta que entalpía libre es lo mismo que energía de Gibbs. Entonces partes del diferencial: dG=-SdT+VdP. Como es una compresión isoterma, dT=0. Aquí he puesto el volumen como el número de moles*el peso molecular/densidad, es decir, n*M/rho y hago la integral de la presión (convertida en pascales). Como nos preguntan la entalpía libre molar, divido entre n y así tengo todos los datos. El resultado lo divido entre 4.18 J/cal y me sale 105.25 cal.
73. Una masa de mercurio a 0ºC y 100 atm se expande
reversible y adiabáticamente hasta la
presión atmosférica. Hállese la variación de
temperatura del mercurio, siendo:
α=1.81·10-4 ºC-1, Cp=0.033 cal g-1 ºC-1 y ρ=13.6 g
cm-3:
1. – 48ºC.
2. + 0.26ºC.
3. – 0.26ºC.
4. + 48ºC.
Tampoco sé por donde cogerla...
He intentado hacerla con la ecuación de Clausius, pero nada...
Esta he conseguido sacarla usando una ecuación que encontré relacionando α y Cp: dS=Cp/TdT-αVdP y si integras llegas a Tf=Ti exp(αV(Pf-Pi)/Cp) con lo que Tf=272.74 K y así es -0.26ºC
82. Un kilogramo de agua se calienta mediante una
resistencia eléctrica desde los 20ºC hasta 99ºC a
presión atmosférica constante. La razón entre el
número de microestados accesibles del agua
entre la situación final y la inicial es:
1. exp(7 · 10^21).
2. exp(7 · 10^23).
3. exp(7 · 10^25).
4. exp(7 · 10^27).
Entiendo que S=klnW y entonces W debe ser exp(S2-S1/k) y además uso que S2-S1 es para un proceso isóbaro=nCp*ln(T2/T1) y usando que n es 1000/18 ya que tenemos 1kg de agua, y para Cp uso 4180 J/(gºC), pero así no me sale tampoco.
Lo estoy haciendo como tú y me sale exp(4·10^30). No sé dónde podría estar el error o si se está haciendo bien, pero a mi me lo parece.
Perdón! Cp es 4180 J/kg y no /g... así me sale 4 *10^27... son 55.56 moles*4180*1*ln(372/293)/1.38e-23 no?... vamos que de todas formas a la correcta no llego..
83. La probabilidad de que una molécula de un gas
enrarecido realice un recorrido libre superior al
recorrido libre medio es:
1. 1/√2 .
2. 1/2.
3. 1/e.
4. 1/π.
Esto de donde sale?
Esto es todo lo que he podido hacer... No es mucho, pero espero que ayude.
Un saludo.
El rendimiento solo es la 4 en máquinas ideales que no tienen en cuenta cambios internos como de P y volumen. La 5 es genérica.cris95 escribió: ↑22 Oct 2018, 15:33
Año 2013:
En una máquina térmica donde QH y QC representan
el calor absorbido y rechazado por la
máquina durante un ciclo y W el trabajo mecánico
convertido, la eficiencia térmica (e) es:
1. e=W/Qc
2. e=W/Qh+1
3. e=W/(Qh-Qc)
4. e=1-Qc/Qh
5. e=W/Qh
Dado que en una máquina térmica W=Qh-Qc, la 4 y la 5 no son iguales?