Problemas del primer principio de la termodinámica - Historial de revisiones

Antonio: /* Tubo con dos cámaras rígidas */

2025-02-16T23:40:47Z

Tubo con dos cámaras rígidas

← Revisión anterior		Revisión del 01:40 17 feb 2025
Línea 245:		Línea 245:
	[[Expansión lineal de un gas ideal diatómico\|Solución]]		[[Expansión lineal de un gas ideal diatómico\|Solución]]

			<!--
	==Tubo con dos cámaras rígidas==		==Tubo con dos cámaras rígidas==
	Un tubo de sección S está dividido en dos cámaras de longitud L. Las paredes son adiabáticas y la pared central es inamovible y está forrada de aislante térmico. Inicialmente, en la cámara de la izquierda (“1”) hay aire a temperatura <math>T_1=T_0</math> y presión <math>p_0</math> y en la de la derecha (”2”) aire a <math>T_2=3T_0</math> y la misma presión. Se retira el aislante del tabique central (sin eliminar el tabique).		Un tubo de sección S está dividido en dos cámaras de longitud L. Las paredes son adiabáticas y la pared central es inamovible y está forrada de aislante térmico. Inicialmente, en la cámara de la izquierda (“1”) hay aire a temperatura <math>T_1=T_0</math> y presión <math>p_0</math> y en la de la derecha (”2”) aire a <math>T_2=3T_0</math> y la misma presión. Se retira el aislante del tabique central (sin eliminar el tabique).
Línea 255:		Línea 256:

	[[Tubo con dos cámaras rígidas\|Solución]]		[[Tubo con dos cámaras rígidas\|Solución]]
			-->

	==Proceso formado por dos tramos rectos==		==Proceso formado por dos tramos rectos==

Antonio: /* Tubo con oxígeno y nitrógeno */

2025-02-16T23:28:38Z

Tubo con oxígeno y nitrógeno

← Revisión anterior		Revisión del 01:28 17 feb 2025
Línea 235:		Línea 235:
	<li>¿Cuál es la presión parcial de cada gas tras la mezcla?</li>		<li>¿Cuál es la presión parcial de cada gas tras la mezcla?</li>
	</ol>		</ol>

			[[Tubo con oxígeno y nitrógeno\|Solución]]

	==Expansión lineal de un gas ideal diatómico==		==Expansión lineal de un gas ideal diatómico==

Antonio: /* Tubo con oxígeno y nitrógeno */

2025-02-16T20:13:35Z

Tubo con oxígeno y nitrógeno

← Revisión anterior		Revisión del 22:13 16 feb 2025
Línea 218:		Línea 218:
	Un tubo rígido de paredes adiabáticas contiene dos cantidades de <math>\mathrm{O}_2</math> y <math><math>N</math>_2</math> (γ = 1.4 para ambos) a diferente presión y temperatura. La sección transversal del tubo es de 100 cm² y la distancia inicial del émbolo a cada pared es 30 cm. Los gases están inicialmente a las temperaturas y presiones indicadas en la figura. El tabique central está fijado con pernos y contiene un aislante térmico.		Un tubo rígido de paredes adiabáticas contiene dos cantidades de <math>\mathrm{O}_2</math> y <math><math>N</math>_2</math> (γ = 1.4 para ambos) a diferente presión y temperatura. La sección transversal del tubo es de 100 cm² y la distancia inicial del émbolo a cada pared es 30 cm. Los gases están inicialmente a las temperaturas y presiones indicadas en la figura. El tabique central está fijado con pernos y contiene un aislante térmico.

	<center>[[Archivo:tubo-oxigeno-nitrogeno.png\|~~400px~~]]</center>		<center>[[Archivo:tubo-oxigeno-nitrogeno.png\|600px]]</center>

	# ¿Cuánto vale la fuerza sobre el tabique central?		# ¿Cuánto vale la fuerza sobre el tabique central?

Antonio: /* Expansión lineal de un gas ideal diatómico */

2025-02-16T20:06:15Z

Expansión lineal de un gas ideal diatómico

← Revisión anterior		Revisión del 22:06 16 feb 2025
Línea 214:		Línea 214:

	[[Compresión lineal con calor nulo\|Solución]]		[[Compresión lineal con calor nulo\|Solución]]

			==Tubo con oxígeno y nitrógeno==
			Un tubo rígido de paredes adiabáticas contiene dos cantidades de <math>\mathrm{O}_2</math> y <math><math>N</math>_2</math> (γ = 1.4 para ambos) a diferente presión y temperatura. La sección transversal del tubo es de 100 cm² y la distancia inicial del émbolo a cada pared es 30 cm. Los gases están inicialmente a las temperaturas y presiones indicadas en la figura. El tabique central está fijado con pernos y contiene un aislante térmico.

			<center>[[Archivo:tubo-oxigeno-nitrogeno.png\|400px]]</center>

			# ¿Cuánto vale la fuerza sobre el tabique central?
			Supongamos que se retira el aislante térmico (dejando fijo el pistón) y se espera hasta que se alcanza el equilibrio térmico.
			<ol start="2">
			<li>¿Cuál es la temperatura final de las dos cámaras? ¿Cuánto calor ha pasado de una a la otra?</li>
			<li>¿Cuál es la fuerza neta sobre el pistón en el nuevo equilibrio?</li>
			</ol>
			Ahora se retiran los pernos y se deja que el pistón se mueva. En este proceso la temperatura no cambia. Una vez que se ha alcanzado el equilibrio mecánico y térmico
			<ol start="4">
			<li> ¿Cuál es la presión de los gases?</li>
			<li>¿A qué distancia de la pared izquierda está el pistón?</li>
			</ol>
			Ahora se hace un agujero en el pistón y se deja que los gases se mezclen.
			<ol start="6">
			<li>¿Cuál es la presión parcial de cada gas tras la mezcla?</li>
			</ol>

	==Expansión lineal de un gas ideal diatómico==		==Expansión lineal de un gas ideal diatómico==

Antonio: /* Compresión lineal con calor nulo */

2025-02-16T19:58:29Z

Compresión lineal con calor nulo

← Revisión anterior		Revisión del 21:58 16 feb 2025
Línea 214:		Línea 214:

	[[Compresión lineal con calor nulo\|Solución]]		[[Compresión lineal con calor nulo\|Solución]]


	==Expansión lineal de un gas ideal diatómico==		==Expansión lineal de un gas ideal diatómico==

Antonio: /* Tres cámaras con aire */

2025-02-16T09:56:04Z

Tres cámaras con aire

← Revisión anterior		Revisión del 11:56 16 feb 2025
Línea 127:		Línea 127:
	Se tiene un sistema formado por tres cámaras de aire seco (<math>\gamma=1.4</math>) con paredes externas adiabáticas. Todas las paredes exteriores son rígidas. La cámara de la izquierda contiene 2 L de aire a 200 K y 120 kPa, la cámara central contiene 2 L de aire a 300 K y 120 kPa y la de la derecha 2 L de aire a 600 K y 120 kPa. La sección del tubo es de 100 cm². Entre las cámaras hay tabiques fijados, con aislante térmico que se puede retirar.		Se tiene un sistema formado por tres cámaras de aire seco (<math>\gamma=1.4</math>) con paredes externas adiabáticas. Todas las paredes exteriores son rígidas. La cámara de la izquierda contiene 2 L de aire a 200 K y 120 kPa, la cámara central contiene 2 L de aire a 300 K y 120 kPa y la de la derecha 2 L de aire a 600 K y 120 kPa. La sección del tubo es de 100 cm². Entre las cámaras hay tabiques fijados, con aislante térmico que se puede retirar.

	<center>[[Archivo:tres_camaras_aire.png\|~~400px~~]]</center>		<center>[[Archivo:tres_camaras_aire.png\|600px]]</center>

	# Suponga que se retira el aislante entre la cámara izquierda y la central. Calcule la temperatura y la presión final de cada una de las dos cámaras, así como el calor que entra o sale de cada una. Halle la fuerza sobre cada tabique al final del paso.		# Suponga que se retira el aislante entre la cámara izquierda y la central. Calcule la temperatura y la presión final de cada una de las dos cámaras, así como el calor que entra o sale de cada una. Halle la fuerza sobre cada tabique al final del paso.

Antonio: /* Tres cámaras con aire */

2025-02-16T09:51:05Z

Tres cámaras con aire

← Revisión anterior		Revisión del 11:51 16 feb 2025
Línea 127:		Línea 127:
	Se tiene un sistema formado por tres cámaras de aire seco (<math>\gamma=1.4</math>) con paredes externas adiabáticas. Todas las paredes exteriores son rígidas. La cámara de la izquierda contiene 2 L de aire a 200 K y 120 kPa, la cámara central contiene 2 L de aire a 300 K y 120 kPa y la de la derecha 2 L de aire a 600 K y 120 kPa. La sección del tubo es de 100 cm². Entre las cámaras hay tabiques fijados, con aislante térmico que se puede retirar.		Se tiene un sistema formado por tres cámaras de aire seco (<math>\gamma=1.4</math>) con paredes externas adiabáticas. Todas las paredes exteriores son rígidas. La cámara de la izquierda contiene 2 L de aire a 200 K y 120 kPa, la cámara central contiene 2 L de aire a 300 K y 120 kPa y la de la derecha 2 L de aire a 600 K y 120 kPa. La sección del tubo es de 100 cm². Entre las cámaras hay tabiques fijados, con aislante térmico que se puede retirar.

	<center>[[Archivo:tres_camaras_aire~~.png~~.png\|400px]]</center>		<center>[[Archivo:tres_camaras_aire.png\|400px]]</center>

	# Suponga que se retira el aislante entre la cámara izquierda y la central. Calcule la temperatura y la presión final de cada una de las dos cámaras, así como el calor que entra o sale de cada una. Halle la fuerza sobre cada tabique al final del paso.		# Suponga que se retira el aislante entre la cámara izquierda y la central. Calcule la temperatura y la presión final de cada una de las dos cámaras, así como el calor que entra o sale de cada una. Halle la fuerza sobre cada tabique al final del paso.

Antonio: /* Tres cámaras con aire */

2025-02-16T09:50:26Z

Tres cámaras con aire

← Revisión anterior		Revisión del 11:50 16 feb 2025
Línea 127:		Línea 127:
	Se tiene un sistema formado por tres cámaras de aire seco (<math>\gamma=1.4</math>) con paredes externas adiabáticas. Todas las paredes exteriores son rígidas. La cámara de la izquierda contiene 2 L de aire a 200 K y 120 kPa, la cámara central contiene 2 L de aire a 300 K y 120 kPa y la de la derecha 2 L de aire a 600 K y 120 kPa. La sección del tubo es de 100 cm². Entre las cámaras hay tabiques fijados, con aislante térmico que se puede retirar.		Se tiene un sistema formado por tres cámaras de aire seco (<math>\gamma=1.4</math>) con paredes externas adiabáticas. Todas las paredes exteriores son rígidas. La cámara de la izquierda contiene 2 L de aire a 200 K y 120 kPa, la cámara central contiene 2 L de aire a 300 K y 120 kPa y la de la derecha 2 L de aire a 600 K y 120 kPa. La sección del tubo es de 100 cm². Entre las cámaras hay tabiques fijados, con aislante térmico que se puede retirar.

	<center>[[Archivo:~~tres_cmaras_aire~~.png.png\|400px]]</center>		<center>[[Archivo:tres_camaras_aire.png.png\|400px]]</center>

	# Suponga que se retira el aislante entre la cámara izquierda y la central. Calcule la temperatura y la presión final de cada una de las dos cámaras, así como el calor que entra o sale de cada una. Halle la fuerza sobre cada tabique al final del paso.		# Suponga que se retira el aislante entre la cámara izquierda y la central. Calcule la temperatura y la presión final de cada una de las dos cámaras, así como el calor que entra o sale de cada una. Halle la fuerza sobre cada tabique al final del paso.

Antonio: /* Calor y trabajo en un proceso lineal */

2025-02-16T09:50:07Z

Calor y trabajo en un proceso lineal

@@ Línea 123: / Línea 123: @@
 # Separando el proceso en dos: uno hasta que alcanza la temperatura máxima y otro de ahí hasta el final, halle W, ΔU y Q en cada uno de los dos subprocesos.
 [[Calor y trabajo en un proceso lineal|Solución]]
 ==Equilibrio de dos cámaras de aire==

Antonio: /* Mezcla de vapor de agua y hielo */

2025-02-16T09:02:33Z

Mezcla de vapor de agua y hielo

← Revisión anterior		Revisión del 11:02 16 feb 2025
Línea 89:		Línea 89:
	[[Mezcla de agua y hielo\|Solución]]		[[Mezcla de agua y hielo\|Solución]]

			<!--
	==Mezcla de vapor de agua y hielo==		==Mezcla de vapor de agua y hielo==
	En un recipiente con paredes adiabáticas y un émbolo móvil de forma que la presión es constante e igual a 101.3 kPa, se ponen en contacto 1.0 m³ de vapor de agua a 115 ℃ con 500 g de hielo a −10 ℃. Determine la temperatura final del sistema.		En un recipiente con paredes adiabáticas y un émbolo móvil de forma que la presión es constante e igual a 101.3 kPa, se ponen en contacto 1.0 m³ de vapor de agua a 115 ℃ con 500 g de hielo a −10 ℃. Determine la temperatura final del sistema.
Línea 95:		Línea 96:

	[[Mezcla de vapor de agua y hielo\|Solución]]		[[Mezcla de vapor de agua y hielo\|Solución]]
			-->

	==Mezcla de agua y vapor de agua==		==Mezcla de agua y vapor de agua==