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• Julinho Salazar

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FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS-UNCP PRACTICA ENCARGADA DE TERMODINAMICA N° 01 Elija la alternativa correcta 1. Un área o espacio definido donde un proceso termodinámico tiene lugar se conoce como: a) Ley termodinámica b) Ciclo termodinámico c) Proceso termodinámico d) Sistema termodinámico 2. Respecto a un sistema aislado a) Es una región específica en donde la transferencia de masa y/o energía tiene lugar b) Es una región de masa constante y sólo se permite que la energía cruce las fronteras c) Es uno en el que la masa dentro del sistema no necesariamente es constante d) No puede transferir energía ni masa hacia o desde los alrededores 3. De las siguientes alternativas identifica la que es una propiedad intensiva de un sistema termodinámico a) Energía b) Masa c) Temperatura d) Volumen e) Entropía 4. “Cuando dos cuerpos están en equilibrio térmico con un tercer cuerpo, también están en equilibrio térmico entre si”; este enunciado se llama: a) Primera ley de la termodinámica b) Segunda ley de la termodinámica c) Ley cero de la termodinámica d) Tercera ley de la termodinámica e) Principio de Kelvin-Planck 5. El valor de un bar en unidades del S.I es a) 100 N / m2 b) 1000 N /m 2 c) 1 x 104 N /m 2 d) 1 x 104 N /m 2 e) 1 x 106 N /m2 6. La presión cero absoluta será: a) A nivel del mar b) Ante condiciones de vacío c) a -273 K d) Cuando la cantidad de movimiento molecular del sistema se hace cero e) En el centro de la tierra 7. Un sistema que consta de una sola fase se denomina: a) Sistema cerrado b) Sistema aislado c) Sistema abierto d) Sistema homogéneo e) Sistema heterogéneo. 8. Una serie de procesos, que tienen lugar en un cierto orden y vuelven a la condición inicial, se conoce como: a) Ciclo reversible b) Ciclo irreversible c) Estado termodinámico d) Ciclo termodinámico 9. La principal causa de la irreversibilidad es: a) La fricción mecánica y fluida b) La expansión sin restricciones c) La transeferencia de calor con una diferencia finita de temperatura d) Todas las anteriores 10. Explique porque en las minas que se encuentran a grandes alturas algunas personas experimentan hemorragia nasal y otras dificultades para respirar

Resuelva los siguientes problemas: 11. Dos masas, una de 12 kg y otra desconocida, se colocan en una balanza de resorte m en un lugar donde g=9,67 2 . El peso en conjunto de ellos es 180 N. Determine la s Rpta :6,61 kg masa desconocida en kg y en libras. 12. El peso de 1 m 3 de aire a 21ºC es 2,1236 N en una localidad donde g =9,8 m / s 2. Determine la densidad del aire a 21ºC en kg./m3 Rpta :0,2167 kg /m3 13. Durante el despegue de una nave espacial, un astronauta de 80 kg f de peso experimenta una aceleración igual a 5 veces la intensidad de la gravedad normal de la tierra. Si el despegue es vertical. ¿Qué fuerza en kN ejerce sobre el asiento Rpta :4,71 kN que ocupa en la nave? 14. Calcule la presión en atm y Pa que soportan los habitantes en Ticlio, sabiendo que la densidad del aire en dicho lugar es 1,037 Kg / m 3. La presión a nivel del mar es Rpta :0,498 atm la normal y Ticlio se ubica a 5 000 m.s.n.m 15. Un gas se encuentra contenido en un dispositivo de cilindro y émbolo entre los que no hay fricción. El émbolo tiene una masa de 4 kg y un área de sección transversal de 35 cm 2. Un resorte comprimido ejerce sobre el émbolo una fuerza de 60 N. Si la presión atmosférica del lugar es 95 kPa, calcula la presión dentro Rpta :123,4 kPa del cilindro.

16. En la figura se muestra dos recipientes, uno dentro del otro con aire a diferentes presiones. El manómetro “A” indica 210 kPa, mientras el manómetro “B” indica 130 kPa. Si la presión atmosférica es 101,3 kPa, calcula la presión absoluta del aire en los recipientes “A” y “B” en kPa, mmHg y en PSI Rpta s :P B=231,3 kPa; P A =441 , 3 kPa B B A A

17. El barómetro de un geólogo registra 930 mbar al principio de un ascenso y 780 mbar al final. Desprecie el efecto de la altitud sobre la aceleración gravitacional local y determine la distancia vertical ascendida. Suponga la densidad del aire promedio igual a 1,2 kg /m 3 y tome g=9,7 m/s 2. Rpta: 1288,65 m 18. La temperatura promedio de la atmosfera en el mundo se calcula como una

T =288 , 15−6,5 Z

atm función de la altitud mediante la relación : , donde Tatm es la temperatura de la atmósfera en K y Z es la altura en km con Z=0 a nivel del mar. Determina la temperatura promedio de la atmósfera fuera de un avión que vuela a una altura de 12 000 m. Rpta: T atm =−63,01° C 19. Una escala de temperatura de cierto termómetro viene dado por la relación: t=aln p+ b donde a y b son constantes y “p” es la propiedad termométrica del fluido en el termómetro. Si en el punto de hielo y en el punto de vapor, la propiedad termométrica “p” se determinan por 1,5 y 7,5 respectivamente,¿cuál será la temperatura correspondiente a la propiedad termométrica de 3,5 en la escala Celsius? Rpta:52,63°C

20. Considere un proceso 1-2 que pasa por una serie de estados de equilibrio de acuerdo con la ley PV=C. Determina la expresión para el trabajo realizado por el sistema durante el proceso. 21. un sistema cerrado que contiene un cierto gas, se expande lentamente en el interior de un conjunto de cilindro y embolo, desde 600 kPa y 0,10 m 3, hasta un volumen final de 0,50 m3. Halle el trabajo realizado si la distribución de la presión se encuentra expresada por (a) P= C; (b) PV =C; (c) PV 1.4 = C; (d) P =300V + 630, donde V esta en m3, y P, en kPa. Rptas: a) 240 kJ b) 96,6 kJ c) 71,2 kJ d) 216 kJ 22. Determina la potencia requerida en kW para acelerar un auto de 900 kg desde el reposo hasta una velocidad de 80 km/h en 20 segundos sobre una carretera plana. Rpta:

11,1

kW