ETER1_U3_A3_SEMB - Sergio Marquez Barrios

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Termodinámica 1 
ER-ETER1-1802-B2-002 
 
Edgar Daniel de la Rosa Lagunas 
 
Unidad 3 
Segunda ley de la termodinámica 
 
Actividad 3 
Iniciando con la aplicación de los modelos 
 
SERGIO ADRIÁN MÁRQUEZ BARRIOS 
ES172011571 
Noviembre, 2018 
 
 
 
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1. Resuelve los siguientes ejercicios: 
 
 Un gas desconocido se encuentra ocupando un volumen de 90 dm3 cuando está 
sometido a una presión manométrica de 6.967 kg/cm2 y a una temperatura al 
nivel del mar de 250°C, si después de expenderse isotérmicamente sin flujo y de 
que la presión disminuye hasta 3 kg/cm2, calcula: 
 
a) El volumen que ocupa el gas al final del proceso en m3. 
b) La temperatura final en °C. 
c) El trabajo desarrollado. 
d) La variación de la energía interna. 
e) El calor involucrado en el proceso. 
f) El cambio de entropía. 
g) Elabora la gráfica del proceso en diagrama P-V y T-S. 
 
V1 = 90 dm3 = 0.09 m3 
P1 = 6.967 kg/cm2 
T1 = 250 °C = 523.15 ⁰K 
P2 = 3 kg/cm2 
 
V2 = 
����
��
 = 
�.���∗�.��
�
= 0.20901 �� 
����
��
= 
����
��
 ∴ 
�.���∗�.��
���.��
= 
�∗�.����� 
��
 ∴ �� = 523.1606 ⁰K = 250.0106 °C 
 
W = P∆� = 3 (0.20901 − 0.09) = 0.35703 j 
� =
��−��
��
=
523.15 − 523.1606
523.15
= 0.00002026 = 0.002026% 
 
∆U= Q –W = 0.0007233 � - 0.35703 j = -0.356306657 j 
Q = � ∗ � = 0.002026 ∗ 0.35703 = 0.0007233 � 
∆� =
��
�
= 0.0007233/523.15 = 0.000001382 
 
 Si durante un proceso sin flujo 30 pies cúbicos de aire que se encuentran a 16 
lb/plg2 de presión absoluta y una temperatura de 90 °F son comprimidos durante 
un proceso adiabático reversible (isoentrópico) hasta una presión absoluta final 
de 150 lb/plg2, calcula: 
 
 
3 
 
 
a) El volumen final en m3. 
b) La temperatura final en °C. 
c) El trabajo en jouls. 
d) La variación de la energía interna en jouls. 
e) El calor del proceso en jouls. 
f) El cambio de entropía en jouls/K 
 
V1 = 30 ft3 
P1 = 16 Lb/pulg2 
T1 = 90 °F 
P2 = 150 Lb/pulg2 
 
V2 = �
��
��
� . �� = �
��
���
� . 30 = 3.2 ft3 
T2 = �
��
��
� . �� = �
��
�.�
� . 90 = 843.75 °F = 724.12 °C 
W = P∆� = 150 (3.2 − 30) = -4020 Lb/pulg2 
 
∆U 
Q 
∆S 
 
 Una determinada cantidad de hidrogeno se encuentra en las siguientes 
condiciones iniciales: P1=116 lb/plg2, V1=5 ft3, T1=60°F. Si se comprime en un 
proceso adiabático reversible (isoentrópico) hasta alcanzar una presión absoluta final 
de 280 lb/plg2. Calcula: 
 
a) El volumen final en m3. 
b) La temperatura final en °C. 
c) El trabajo en jouls. 
d) La variación de la energía interna en jouls. 
e) El calor del proceso en jouls. 
f) El cambio de entropía en jouls/K 
g) La grafica del proceso en diagramas P-V y T-S 
 
V1 = 5 ft3 
 
 
4 
 
P1 = 116 Lb/pulg2 
T1 = 60 °F 
P2 = 280 Lb/pulg2 
 
V2 =��.
��
��
 = 5.
���
���
 = 2.0714 ft3 
T2 =��.
��
��
 = 60 
�
�.����
 = 144.82 °F 
W = P∆� = 280 (2.0714 − 5) = -820.008 
 
∆U 
Q 
∆S