6 ejemplos de preguntas sobre la aplicación de la primera ley de la termodinámica a procesos isobáricos (presión constante)
1. Gráfica de presión (P) – volumen (V) de un gas sometido a un proceso isobárico. El trabajo realizado por el gas en el proceso AB es…
Discusión
Es conocida :
Presión (P) = 5 x 105 Nuevo Méjico2
Volumen inicial (V1) = 2 m3
Volumen final (V2) = 6 m3
Preguntó : trabajo realizado en el proceso AB
Mandíbula :
W = P (V2 - V1)
W = (5 x 105(6 – 2) = (5 x 105) (4)
W = 20 x 105 = 2 x 106 Joule
2. La diferencia en el trabajo realizado por el gas en los procesos AB y CD es…
Discusión
Es conocida :
Proceso isobárico AB :
Presión (P) = 6 atm = 6 x 105 Nuevo Méjico2
Volumen inicial (V1) = 1 litro = 1 dm3 = 1 x 10-3 m3
Volumen final (V2) = 3 litro = 3 dm3 = 3 x 10-3 m3
proceso isobárico de CD :
Presión (P) = 4 atm = 4 x 105 Nuevo Méjico2
Volumen inicial (V1) = 2 litro = 2 dm3 = 2 x 10-3 m3
Volumen final (V2) = 5 litro = 5 dm3 = 5 x 10-3 m3
Preguntó Diferencia en el trabajo realizado por el gas en los procesos AB y CD
Mandíbula :
Trabajo realizado por el gas en el proceso AB:
W = P (V2 - V1)
W = (6 x 105(3 x 10-3 - 1 x 10-3)
W = (6 x 105(2 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 julios
El trabajo realizado por el gas en el proceso CD:
W = P (V2 - V1)
W = (4 x 105(5 x 10-3 - 2 x 10-3)
W = (4 x 105(3 x 10-3)
W = 12 x 102 = 1200 julios
La diferencia en el trabajo realizado por el gas en los procesos AB y CD es 1200 – 1200 = 0.
3. El trabajo realizado por el gas en el proceso ABC es…
Discusión
Es conocida :
Presión 1 (P1) = 6 x 105 Pascal = 6 x 105 Nuevo Méjico2
Presión 2 (P2) = 3 x 105 Pascal = 3 x 105 Nuevo Méjico2
Volumen 1 (V1) = 2cm3 = 2 x 10-6 m3
Volumen 2 (V2) = 6cm3 = 6 x 10-6 m3
Preguntó : Esfuerzos realizados en el proceso ABC.
Mandíbula :
En el proceso AB, el volumen es constante, por lo que el gas no realiza trabajo. El gas solo realiza trabajo en el proceso BC. Por lo tanto, el trabajo realizado en el proceso ABC es igual al trabajo realizado en el proceso BC.
W = P2 (V2 - V1)
W = (3 x 105(6 x 10-6 - 2 x 10-6)
W = (3 x 105(4 x 10-6)
W = 12 x 10-1
W = 1,2 julios
El trabajo realizado en el proceso ABC es de 1,2 julios.
4. La afirmación correcta sobre los procesos termodinámicos es…
A. Isobárico es el proceso de cambiar un gas a presión constante.
B. Isobárico es el proceso de cambiar un gas a temperatura constante.
C. Isocórico es un proceso de cambio de gas a presión constante.
D. La isoterma es el proceso de cambio de un gas a volumen constante.
E. Isocórico es un proceso de cambio de gas a temperatura constante.
Discusión
Isobárico = presión constante
Isocórico = volumen constante
Isotérmico = temperatura constante
La respuesta correcta es A.
5. La comparación de los esfuerzos en los procesos I y II, basada en el gráfico que se muestra a continuación, es...
A. 4 : 3
B. 3 : 4
C. 2 : 3
D. 1 : 2
E. 1 : 3
Discusión :
Es conocida :
Proceso I: P = 15 N/m2, V1 = 15 m3, V2 = 35 m3
Proceso II: P = 10 N/m2, V1 = 5 m3, V2 = 45 m3
Preguntó :
¿Comparación del esfuerzo (W) del proceso I y el proceso II?
Mandíbula :
La respuesta correcta es B.
6. El diagrama PV del gas helio sometido a un proceso termodinámico se muestra en la siguiente figura. El trabajo realizado por el gas helio en el proceso ABC es…
A. 400 kJ
B. 500 kJ
C. 600 kJ
D. 800 kJ
E. 1000 kJ
Discusión :
Es conocida :
P1 = 2 x 105 Nuevo Méjico2
P2 = 1 x 105 Nuevo Méjico2
V1 = 5 m3
V2 = 15 m3
Preguntó :
¿Trabajo (W) en el proceso ABC?
Mandíbula :
El trabajo se realiza únicamente cuando aumenta el volumen del gas. En el proceso AB, el volumen del gas permanece constante, por lo que el helio no realiza trabajo. En el proceso BC, el volumen del gas aumenta, por lo que el helio sí realiza trabajo.
