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• Daniel Ramirez

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Fundacio´n Universitaria los libertadores. Fluidos Conceptos ba´sicos Profesor Ph.D. Richard Avella 2021-I 1. Una maquina usa 2 moles de un gas diat´omico para llevar acabo un proceso c´ıclico de tres pasos: a) Una expansion adiab´ atica desde una presi´on inicial de 2 atm y un volumen de 10L a una presi´ on de de 1 atm y un volumen de 20L b) Una compresi´ on a presi´ on constante al volumen inicial de 10L c) Calentamiento a volumen constante a la presi´on inicial de 2at. Encuentre la eficiencia de este ciclo 2. El comportamiento aproximado de un ciclo diesel se muestra en la gr´afica. El proceso a-b es una compresi´ on adiab´ atica, el proceso b-c es una expansi´on a presi´on constante, el proceso c-d es una expansi´ on adiab´ atica y el proceso d-a es un enfriamiento a volumen constante

Figura 1: Encuentre la eficiencia de este ciclo en t´erminos de los vol´ umenes Va , Vb , Vc y Vd 3. 2 mol de un gas ideal (γ = 1.4) se encuentra inicialmente a una presi´on de 2at y una temperatura de 0C . El gas se calienta a volumen constante a una temperatura T2 = 150C y luego se expande adiabaticamente hasta que la presi´on es nuevamente de 2at.

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Figura 2: a) Encuentre la temperatura T3 despu´es de la expansi´on adiab´atica. b) El calor que entra o deja el sistema durante cada proceso. c) La eficiencia de este ciclo. 4. Se ubican 100g de agua en el congelador de un refrigerador que se mantiene a -10ºC. Inicialmente el agua se encuentra en su estado liquido a 0ºC y se congela hasta los -10ºC. Muestre que aunque la entrop´ıa del hielo decrece la entrop´ıa neta del universo se incrementa 5. Un bloque de 150 kg de hielo a 0ºC se coloca en un gran lago. La temperatura del lago es ligeramente mayor a 0ºC y el hielo se derrite. a) ¿Cu´ al es el cambio en la entrop´ıa del hielo? b) ¿Cu´ al es el cambio en la entrop´ıa del lago? c) ¿Cu´ al es el cambio en la entrop´ıa del universo? (lago+hielo). 6. Una mol de un gas se expande libremente desde V1 = 12.3L a una temperatura inicial de T1 = 300K a un volumen 2 V2 = 24.6L y a una temperatura T2 = 300KLuego se comprime isotermicamente y cuasi-est´ aticamente hasta su estado original a) ¿Cual es el cambio en la entrop´ıa del universo para un ciclo completo?. b) ¿Cuanto trabajo se realiza en un ciclo?. c) ¿Muestre que el trabajo realizado es T ∆Su .

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