Actividad individual Fase_3 Diego_Jimenez

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FASE 3 - APLICACIÓN DE LA PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA EN SITUACIONES INDUSTRIALES
TERMODINAMICA 
DIEGO ARMANDO JIMENEZ BUELVAS 
1066729863
GRUPO: 201015_2
TUTOR
HEYDY LORENA GALLEGO OCAMPO
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA UNAD 
ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TECNOLOGIA E INGENIERIA
MONTELIBANO – CORDOBA 
2023
1. Seleccione una de las transformaciones, presione el botón rojo que esta junto a ella y analice los cambios que pueda observar. En un párrafo describa como cambian la presión, la temperatura, el volumen y el trabajo. Tome una captura de pantalla y péguela abajo del párrafo de su análisis. Finalmente, en una frase escriba qué fue lo que más le llamó la atención de lo que pudo observar.
He seleccionado la transformación Isobara en la cual puedo notar algunas características iniciales como una presión de y la temperatura inicial es de 2472° Kelvin, también cuenta con un volumen inicial de y un trabajo de 303 Julios en principio. Al poner en marcha el proceso podemos observar que los valores para la presión son constantes, es decir este factor no presenta ningún cambio para todo el proceso mientras que factores como el volumen pasó a ser de esto debido a la presión que ejerció el pistón hacia abajo, de esta manera la temperatura también presento un cambio considerable puesto que pasó a ser de 300° Kelvin y el trabajo en Julios aumentó hasta 18200 J. En conclusión, se puede decir que una transformación isobárica es aquella en la que la presión se mantiene constante mientras cambian otras propiedades termodinámicas, como la temperatura o el volumen. En resumen, una transformación isobárica es una transformación a presión constante.
2. En un contenedor se tienen 4 gramos de Helio que ocupan un volumen de 0.02m3 a una presión de 154200Pa. El gas baja su presión a 125324Pa a través de un proceso isocórico y se enfría a una temperatura T2. Posteriormente, mediante un proceso a presión constante, se expande hasta ocupar un volumen igual a dos veces el valor del volumen inicial alcanzando una temperatura de 602.9K. Finalmente, a través de un proceso adiabático, se enfría hasta alcanzar nuevamente la temperatura y el volumen del primer estado. 
a) Elabore un diagrama PV que ilustre el ciclo completo. 
Diego Armando Jiménez Buelvas
b) Determine los valores de Q y W para cada proceso y para todo el ciclo
Debemos encontrar los valores faltantes
Estado 1 
Estado 2
Estado 3
Podemos establecer la siguiente relación:
Al ser el mismo gas entonces nRT es igual en todos los estados, por tanto:
Por tanto 
Analizamos cada proceso del ciclo
· Proceso Isocórico 
Del 1- 2 
= 0
· Proceso Isobárico
De 2 - 3 
)
· Proceso Adiabático 
De 3 - 1
= 0
Proceso para todo el ciclo
Calor absorbido Q
Calor cedido:
Trabajo total:
Se puede comprobar con la relación de que el Trabajo debe ser igual al calor absorbido menos el calor cedido es:
3. Un sistema que posee una masa igual a los tres últimos dígitos de su cédula en kg, atraviesa un proceso en el cual pierde 1200kJ de energía en forma de calor que transfiere al ambiente. Simultáneamente los alrededores ejercen un trabajo de 1540kJ sobre él sistema. Si la energía interna del sistema en su estado inicial era de 480kJ/kg, ¿Cuál sería el valor de la energía interna del sistema en su estado final? Suponer que no hay cambios relevantes de energía cinética o potencial.
· Masa del sistema: 863 kg
· Pérdida de energía en forma de calor: -1200 kJ
· Trabajo realizado por los alrededores sobre el sistema: 1540 kJ
· Energía interna del sistema en su estado inicial: 480 kJ/kg
Para resolver el problema, primero debemos determinar cuánta energía ha sido transferida al sistema desde los alrededores, teniendo en cuenta la conservación de la energía. La energía transferida se puede calcular como la suma de la energía en forma de calor y el trabajo realizado:
La energía transferida al sistema aumenta la energía interna del mismo. La variación de energía interna se puede calcular utilizando la siguiente ecuación:
donde m es la masa del sistema, u es la energía interna por unidad de masa y ΔT es el cambio de temperatura. En este caso, podemos suponer que no hay cambios relevantes en la temperatura, por lo que podemos simplificar la ecuación a:
Esto significa que la energía transferida al sistema se convierte en un aumento de la energía interna del mismo, por lo que la energía interna final del sistema será:
Por lo tanto, la energía interna final del sistema sería de .