Preguntas de termodinamicas

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UNPRG 
 Escuela: Ingeniería 
Tema: TERMODINAMICA 
Ciclo: 
Problema N°1 
Se mezclan 200g de hielo a -15ºC con 300g de 
agua a 65ºC en un recipiente de aluminio 
𝐶𝑒𝑎𝑙𝑢𝑚𝑛𝑖𝑜 = 0.24
𝑐𝑎𝑙
𝑔º𝐶
 Cuya masa es de 50g y se 
encuentra a una temperatura de 20ºC.Todo el 
hielo se derrite, ¿Cuál es la temperatura de 
equilibrio? 
Problema N°2 
¿Calcule el calor específico del metal “x”? Un 
recipiente (Calorímetro) hecho de metal “x”, cuya 
masa es 3,64 Kg contiene 13,6 kg de agua. Un 
pedazo de metal “x“de 1,84 kg de masa y con una 
temperatura es de 176,7℃ se echa en el agua. El 
agua y el recipiente tienen inicialmente una 
temperatura de 15,5℃ y la temperatura final 
de todo el sistema llega a ser 18,33℃. 
Problema N°3 
En un calorímetro de cobre de 25 gramos y calor 
especifico, se pone 100 gramos de alcohol a 10°C, 
se introduce una masa de cobre de 50 gramos 
que tiene una temperatura de 100°C . La 
temperatura de equilibrio es de 16°C . Siendo el 
calor especifico de cobre C = 0.95
Cal
g°C
 ¿Hallar el 
calor específico del alcohol? 
Problema N°4 
Una máquina térmica que utiliza aire, sigue el 
ciclo mostrado en la figura. Si la temperatura en 
el estado (a) es de 200°K y la sustancia de 
trabajo se puede considerar como gas ideal, 
determine las temperaturas en los otros tres 
estados del ciclo. 
 
 
Problema N°5 
Un cilindro contiene un gas ideal a una presión de 
2 atmosfera, y un volumen de 5 litros y a una 
temperatura de 250ºk. El gas se calienta a un 
volumen constante hasta una presión de 4 
atmosfera y luego a una presión constante hasta 
una temperatura de 650ºk. ¿Calcular el calor 
𝑄𝑎𝑏𝑐? ¿Calcular el trabajo𝑊𝑎𝑏𝑐 ? 
Para el gas el CV = 21
J
mol°K
 
 
 
Problema N°6 
Un cilindro en cuyo interior se desplaza un pistón 
que contiene 280 gramos de Nitrógeno(N2) a 
una presión de 1 × 105
N
m2
 y a una temperatura de 
27°C se calienta el gas a volumen constante 
hasta la temperatura de 327°C y a continuación 
se le permite expansionarse isotérmicamente 
hasta recuperar su volumen inicial ¿Determine 
𝐐𝐂𝐢𝐜𝐥𝐨, 𝐖𝐜𝐢𝐜𝐥𝐨, ∆𝐔𝐜𝐢𝐜𝐥𝐨? 
 
 
Problema N°7 
Cierta cantidad de Nitrógeno (O2) ocupa un 
volumen V1 = 3m
3 a una Temperatura T1 = 27°C y 
a una presión P1 = 8.2 × 10
5 N
m2
 en el estado (1). El 
estado (3) tiene los siguientes parámetros, V3 =
4.5m3 Y una presión P2 = 6 × 10
5 N
m2
 ¿Hallar la 
∆𝑆123 del gas al pasar del estado 1 a 3? 
 
Problema N°8 
Entre los depósitos térmicos de 2700°C y 50°C 
se instalan tres maquinas térmicas. Las maquinas 
están instaladas en serie. La eficiencia de la 
primera máquina es 50% y la eficiencia de la 
segunda maquina es de 65 %. 
 La segunda maquina produce un trabajo de W2 =
1000 Joule . 
Determine: 
a) el trabajo 𝑊1 
b) el trabajo 𝑊3 
 
Problema N°9 
Un gas ideal se encuentra a una temperatura 
T1 = 27°C, a una presión de 10
5 Pa y ocupa un 
volumen de 0.4m3 el gas se expande 
adiabáticamente hasta ocupar un volumen de 
1.2𝑚3. Posteriormente se comprime 
isotérmicamente hasta alcanzar un volumen de 
0.4m3 , finalmente regresa a su estado inicial (1) 
mediante un proceso a volumen constante. 
Considere el coeficiente adiabático de 1,4 
determine: 
a) el número de moles 
b) La presión y temperatura al término 
de la expansión adiabática 
 
 
Problema N°10 
Un mol de un gas monoatómico se lleva por un 
ciclo abcd como se muestra en la figura. El 
proceso 𝑎 → 𝑏 es un proceso isotérmico a 400ºK 
y el proceso 𝑐 → 𝑎 es un proceso adiabático. 
¿Hallar la presión, volumen y temperatura para 
los puntos a, b y c? 
¿Hallar el trabajo total en el ciclo? 
 
Problema N°11 
Un gas diatónico𝐶𝑉 =
5
2
𝑅, describe el ciclo de 
carnot. Los procesos 𝐴 → 𝐵 y 
𝐶 → 𝐷 Son isotermas y los procesos 𝐵 → 𝐶 y 
𝐷 → 𝐴 son adiabáticos. Calcular la entropía 
del ciclo ∆𝑆𝐴𝐵𝐶𝐷 
 
 
 
 
 
 
Tabla de Algunos Valores a usar: 
CeH2O = 1 
Cal
g°C
 
Cehielo = 0.5 
Cal
g°C
 
Nombre Formula Peso 
molecular 
 
Nitrógeno 
N 2 28.0 
 Oxígeno O 2 32.00 
 
i = 3 i = 5 i = 6 
H CO CO2 
He O2 SO2 
Ne F2 
Ar N2 
Kr Cl2