TEMATICO 11

Foro de discusion Sobre RFH

Moderador: Alberto

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Curie
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TEMATICO 11

Mensaje por Curie »

Hola chic@s, aqui dejo mis dudas de termo..

33. Un gas se expande en una turbina adiabática irreversible entre los estados 1 y 2. Si denominamos 2s el estado final del proceso adiabático reversible entre las mismas presiones, se puede afirmar que:[R:T_2>T_2s]

Vale, estoy de acuerdo, pero también sería cierta la 5, no? s_2>s_1. En proceso irreversible la entropía siempre aumenta.

48. Un frasco de vidrio con volumen de 1000 cm3 a 0 ºC se llena al tope con mercurio a esta temperatura. Si el frasco y el
mercurio se calientan a 55 ºC se derraman 8,95 cm3 de mercurio: El coeficiente de expansión de volumen del
mercurio es de 18,0 10-5 K-1. Calcule el coeficiente de expansión de volumen de vidrio.
[R:3.7 10^-7 ºC]

A mi me da la 1:
El coeficiente de expansión total es la suma del del vidrio mas el del mercurio:
\(\gamma=\gamma_v+\gamma_m\)

Entonces:

\(V=V_0(1+\gamma \Delta T)\)

donde V=1000+8.95 cm^3 y V_0=1000 cm^3.Despejando me sale:

\(\gamma=1.63\cdot 10^{-4}\ C^{-1}\)

Y restando:
\(\gamma_v=\gamma-\gamma_m=1.7\cdot 10^{-4}\ C^{-1}\)

54. ¿Cómo de rápido se mueve un protón de 1000000 MeV?.[R:0.0462c]

Esta me intriga, yo hago:

\(E=\frac{mc^2}{\sqrt{1-\beta^2}}\)

Donde E es la energia total, 1000000 MeV y mc^2 , 939 MeV.Sustituyo y me sale 0.99c.Esta claro que algo hago mal porque eso es demasiado rapido para ser tan pesado, pero qué??????He sustituido mil veces, que expresion usais???????Tambien es cierto que es una energia enorme, 1 TeV.

61. Un motor de gasolina de 4 tiempos que trabaja a 4416 rpm y rinde en cada ciclo un trabajo de 1 KJ. Su potencia en caballos de vapor es de:[R:50 cv]

Aqui tengo una duda.En un motor de 4 tiempos se considera que tarda un periodo en hacer los cuatro tiempos, o cada tiempo es un periodo con lo que tardaría en hacer el ciclo completo 4T???.

Yo calculo el periodo con w y me salen 0.0136 s, con este periodo para que den los 50 cv que dan como correctos, hay que multiplicarlo por dos, es decir, es como si el motor hiciera los 4 tiempos en 2 periodos. Alguien sabe descifrar esto????

89. El rendimiento de un motor de explosión de gasolina que trabajase con un índice de compresión de 9 y tuviese un coeficiente adiabático de 1,5 sería de:[R:67%]

Ni idea!!!!!

138. El calor intercambiado entre un sistema y su entorno en un proceso a presión constante es:[R:1y4]
Estoy de acuerdo con la 1: "Igual a la variacion de la entalpia del sistema", pero la 4 no es cierta: "igual al trabajo desarrollado", esto ultimo seria cierto a V cte, no a P cte.Que opinais?

Bueno, pues esto es todo por hoy...Gracias de antemano. :bom:
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demócrito
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por demócrito »

Hola

61.
El motor de 4 tiempos comprende 4 carreras del pistón y 2 vueltas del cigueñal, así que un ciclo termodinámico comprende 2 vueltas completas al cigueñal. Por lo tanto la frecuencia de ciclos termodinámicos será la mitad de la frecuencia de ciclos del cigueñal...
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Ea
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por Ea »

No tengo nada muy util. A ver.

33. Yo tuve la misma duda la semana pasada. A mi me parece que el enunciado es un jaleo.

48. A mi tambien me da la 1

54. A mi tambien me da 0.99c. Vamos a salir majaras...

89. Hay que aplicar:

\(r=1-\frac{1}{\alpha^(\gamma-1)}\)

138. Yo creo que la 4 seria cierta si especificaran que la T tambien es constante.
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Curie
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por Curie »

138.Eso,queria decir a T cte.!!!

Jue vaya examen de tracas!!!!!

Gasiasss
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Curie
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por Curie »

89. Ea,con esa expresión que das cómo sacas el rendimiento?? :?

Gracias!
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la_alpaca
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por la_alpaca »

Curie, la expresión creo que es alfa elevado a (gamma-1) mira si te sale así.
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Curie
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por Curie »

Vale ya está, esque pense que el denomminador estaba multiplicando y está elevado.Gracias

Cuando tiempo la_alpaca!!!!Mucho animo!!!
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becks
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por becks »

HOla chic@s,

En la 48 también de ma 1,7*10-4 C-1. Y opino que en la 138, para que sea igual que elñ trabajo debería de ser T constante.

Tengo dudillas del temático del año pasado. No he comprado los exámenes de éste año y voy haciendo los del año pasado.

64. Un kilogramo de agua a 0°C se pone en
contacto con una gran fuente térmica a
100°C. ¿Cuál ha sido la variación de
entropía del agua? Ce (agua) = 1 cal/gK.

sol: 312 cal/k

No me sale ese resultado. De hecho hago dS= mc dT/T= 1000*1*100/373= 268 cal/k y no me da eso ni de coña. Lo que no entiendo bien, es por qué temeperatura tendría que dividir, por la inicial o la final?


82. Considerando que 1 cc de agua a 100°C
genera aproximadamente 1600 cc de
vapor a presión normal, la razón entre las
distancias entre las moléculas en el vapor
y en el agua es aproximadamente de:

sol: 12
Ni idea de cómo hacerla

Muchas gracias!!!!!! Animo!!!!!! :D
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Curie
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por Curie »

Hola Becks!!!

No tengo calculadora a mano, asique te digo...
EN la 64 esque no has integrado, te falta hacer la integral:

\(\Delta S=mc ln(T_2/T_1)\)

Y debería salirte...

La otra supongo que será con la raiz cúbica, es decir, si la relación entre los volúmenes es de 1600 cc la relación entre las longitudes ha de ser como la raiz cúbica de 1600 cc.
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becks
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por becks »

Joe, qué tía!!!!!
Mil gracias, es exactamente como dices.
:albino:
bevim
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por bevim »

Hola a tods!! Sé que voy un poco tarde, pero ahí os planteo mis dudas sobre termo, por si alquien me hecha una mano.. :roll:
Bueno, deciros que no corresponden con el tematico de este año, es que esoy aprovechando uno anterior, así que las numero tal y como las tengo en mi tematico con * para que no cause mucho lío..

1*. 2 Kg de aire de comprimende 2 a 20 bar manteniendo la temperatura constante a 37ºC. El calor que se debe transferir al sistema (o retirar de él) es: (sol: Retirar 409 KJ)
A mí me salio retirar 11,9 KJ, pero claro hice la suposicion de que si T=cte, entonces la variacion de energia interna es nula, y me parece que esto es mucho suponer, porque no nos dicen que se trate de un gas ideal. Pero para que me salga la solucion correcta no sé como hacer...

4*. Calcular la variacion d ela entropía que se produce en la expansión libre de 2 moles de un gas perfecto cuando pasa a un volumen 4 veces mayor que el inicial. (sol: 23 J/K)
Esta no sé como calcularla.

9*. En un tubo de vidrio de sección uniforme, cerrado por su extremo inferior, hay aire encerrado bajo una gota de mercurio. A la temp de 20ºC el aire encerrado en el tubo alcanza una altura de 25 cm. ¿Qué altura alcanzará cuando el tubo se caluenta a 80ºC? (Sol. 30 cm)
A mí me da 27 cm, que además está entre las opciones... :?

21*. Una maquina frigorifica tiene sus focos termicos a 27ºC y -3ºC respectivamente. Si la maquina extrae 8.10^5 calorías del recinto frío, calcular(suponiendo ciclo de carmnot) el rendimiento: (sol: 900%)
Para empezar como puede ser un rendimto mayor del 100%, y por otra parte el rendimineto de la maq frigorifica se calcula igual que el de la maq termica, no? a mi me da 0,1%.

35*. La frase: En la expansion isobarica de un gas perfecto disminuye la energia interna. (Sol: es incorrecta)
Yo en esta diría mas bien, que es indeterminada(otra opcion) pues va a depender de si es adiabatico o hay un aporte/extarccion de calor, no?

48*. Aire( M=29 Kg/K.mol) a 7 KPa y 420ºC entra en una tuberia de 20mm de diamtro a velocidad supersonica de 400 m/s. El caudal de aire que circula por ese punto es: (sol. 0,4428 Kg/s)
Esta ni idea...

72*. UN dia d elluvia las gotas de agua llegan al suelo con una velocidad de 30m/s, por lo tanto se puede asegurar que su temperatura despues del choque aumenta en: (sol. 0,108ºC)
Esta la hago por conservacion d ela energia y no me sale.

79*. La componnente de temperatura de la exergia del vapor de agua a 400ºC y 16MPa, siendo To=25 ºC, Po= 1 bar, es: (sol. 1192,7 KJ/Kg)
Esta no se me ocurre...

108*. Una botella de acero de 10l de capacidad tiene una llave que permite ponerla en comunicacion con la atmosfera. La presion exterior es de 76cm de Hg y se supoone que la botella no se dilata. Cuanto pesa el aire contenido en la botella si su temperatura es de 0ºC y su presion de 114 cm de Hg, estando cerrada la llave. (sol. 19,40 g)
Esta es q ue ni entiendo bien el resulatdo.

109*. Un matraz contiene 1 g de oxigeno a 10 atm y 320 K. Pasado un cierto tiempo se encuentra que a causa de una fuga, la presion ha descendido a 5/8 de su valor inicial, y la temperatura ha bajado 300 K. ¿Qué masa de oxigeno queda dentro dle recipiente? (sol. 0,67 g)
A mi me salio 10 g.

Y por fin la ultima...

146*. Qué molaridad tiene una disolucion en agua de cloruro sodico conteniendo 1,18 g/l? (Sol. 0,02 M)
En cambio, a mí me sale 0,04 M, no os parece?


De las que propusisteis, la que me intriga mucho es la 33, porque no entiendo por qué tiene que ser T2 > T2s, y no al contrario, T2 < T2s. En mi tematico se vé que la opcion que barajais no era posible porque en lugar de s2>s1, aparecía la opcion s2<s1, con lo que esta rapidamente la descartabas. Pero alguien sabe porque es T2>T2s, y no T2s>T2??? Esto lo he mirado en el Aguilar y no he visto nada que justifique que el proceso adiabatico reversible quede a menor temperatura que el adiabatico irreversible.. :?

Bueno un saludo!!
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Curie
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por Curie »

Vamos allá...

1.Efectivamente la variación de energía interna es nula (T=cte), por tanto el calor, será igual al trabajo:

\(Q=W=PdV=nRTln(V_2/V_1)\)

A aprtir de los 2Kg y del peso molecular del aire, sacas el numero de moles (me dan 69.29), y sin más que sustituir tienes el calor, a mi me salen 410.49 kJ.

4. En una expansióon libre (contra vacio) la energía interna permanece constante, por tanto el calor es igual al trabajo:

\(\Delta S=\int\frac{dQ}{T}=\int\frac{PdV}{T}\)

Despejando T de la ley de los gases idelaes:

\(\Delta S=nR ln(V_2/V_1)\)

Bueno, de momento las dos primeras, ahora voy a comer, que no son horas de pensar :D ....Luego si tengo un rato sigooo... :bounce:
bevim
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por bevim »

Cierto, muchas gracias!!
Pues va a haber que anotarse el peso molecular del aire, que nunca se sabe!
En la 21* ya sé que me ha ocurrido... q es que hay que ir refrescando la memoria. Si alguien no lo sabe pues ya se lo explico.
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becks
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por becks »

Hola bevim:

A ver, de las que faltan por contestar.....

9*. Sabemos que la presión permanece constante, por tanto V1/T1= V2/T2
V2/V1= T2/T1 = 1,2
Como V = Area* altura,y el área de la base es el mismo para las dos situaciones, aólo varía la altura, entonces: V2/V1=h2/h1
h2= 1,2*h1 = 30 cm

35*. dQ = dU + dW.
Para prcesos adiabáticos dQ= 0
POr tanto dU = -dW= -P (v2-V1)
Como se expande, V2-V1>0, entonces dU<0

72*. Emecanica cuando llega al suelo = energia calorifica
mv^2/2 = mcdt
dt = v^2/2c= 30^2/(2*4,18*10^3) = 0,1076º

108*.Simplemente aplicamos Ley Gases Ideales: la presión pasadas a atmosferas es de 1.5 atm
PV=nRT
n=m/Pm
POr tanto
m= P*V*Pm/(R*T)= 1.5*10*29/(0.082*273)= 19.43 g

146*. Pm (NaCl+H2o)= 58,5 + 18= 76,5 g/mol
M= moles/litros= 1.18/76.5 = 0.02 M

Las demás no sé....
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Re: TEMATICO 11

Mensaje por becks »

Bueno, la 21* como ya sabes hacerla no te digo nada. Las que no me terminan de salir son la 48 y la 108...lo seguiré intentando.
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