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Actividad 2

Proceso termodinámico

Un sistema sufre un proceso termodinámico cuando hay algún tipo de cambio energético dentro del sistema, generalmente asociado a cambios en la presión, volumen, energía interna, la temperatura, o cualquier tipo de transferencia de calor.

- Isobárico
- Isocóricos
- Isotérmico

Este es un proceso en el que se mantiene constante la presión del sistema. P = constante.

Este es un proceso en el que el volumen del sistema se mantiene constante. V = constante.

Este es un proceso donde la temperatura del sistema se mantiene constante. T = constante

Realiza los siguientes ejercicios sobre presión y volumen constante y realiza su representación grafica en el material del estudiante.

Presión constante

Consideremos un sistema cerrado el cual se encuentra a presión constante 750mm de Hg, partiendo de los siguientes datos realice la gráfica Volumen Vs temperatura.

T1: 45°C (se debe sumar por 273,15°C para convertir a Kelvin)
T2: 58°C
T3: 69°C

Realiza los siguientes ejercicios sobre presión y volumen constante y realiza su representación grafica en el material del estudiante.

Volumen constante

Consideremos un sistema con un gas en su interior con un volumen constante de 3,4L, determina la presión del mismo si conocemos que contiene 0,856 mol y tres intervalos de temperatura.

T1: 329°k
T2: 358°k
T3: 360°k

Realiza los siguientes ejercicios sobre presión y volumen constante y realiza su representación grafica en el material del estudiante.

Temperatura constante

Consideremos un sistema a temperatura constante 60°C (330,15°K), con una cantidad molar de 0,789mol de gas, Cómo varia su volumen si cambiamos la presión ejercida así:

P1:759 mm de Hg
P2: 800 mm de Hg
P3: 820 mm de Hg

Realiza los siguientes ejercicios en el material del estudiante.

- Problemas Isobáricos
- Problemas Isocóricos
- Problemas Isotérmico

Al inflar un balón en una noche fría, se observa que en la mañana se ha desinflado ligeramente.
La disminución de la temperatura genera una disminución en el volumen del aire que se encuentra en el balón.

El volumen del gas dentro de la lata de aerosol es constante a temperatura ambiente, si la temperatura sobrepasa cierto valor, llegaría un punto en el que la lata explota. Una lata de aerosol soporta un máximo de 3 atm de presión.

Los peces llamados abisales que viven en profundidades cercanas a los 3000 metros. Su cuerpo está adaptado a soportar presiones del orden de 200 atmósferas. Si estos peces nadaran hacia menores profundidades el volumen de los gases en sus cuerpos aumentaría hasta causar la ruptura de células, vejiga y otros órganos.

+

# Ejemplo

Un ejemplo cotidiano de este proceso se presenta cuando se desprende vapor al hervir agua en un recipiente abierto a la atmósfera.

La presión permanece constante, de forma tal que entre mayor sea la temperatura, el volumen del gas, en este caso vapor de agua, aumenta.

+

# Representación Gráfica

El proceso de ebullición del agua en un recipiente abierto, se efectúa a presión atmosférica constante.

+

# Pregunta

Describe en el material del estudiante un ejemplo de proceso isobárico.

+

# Ejemplo

En un recipiente de paredes gruesas que contiene un gas determinado, al que se le suministra calor, observamos que la temperatura y presión interna se elevan, pero el volumen se mantiene igual.

+

# Representación Gráfica

Partiendo de un sistema cerrado (olla a presión) sometido a calor, se puede realizar una representación gráfica a volumen constante.

+

# Pregunta

Describe en el material del estudiante un ejemplo de proceso Isocórico.

+

# Ejemplo

Un ejemplo de un sistema en el que se mantienen la temperatura constante es un termo o portacomidas.

+

# Representación Gráfica

Si tenemos un gas en una jeringa y ejercemos presión desplazando el embolo el gas contenido en ella permanece a temperatura constante.

+

# Pregunta

Describe en el material del estudiante un ejemplo de proceso isobárico.

+

# Solución

Partimos de la ley de los gases ideales

P • V = n • R • T

Datos:

V = ?

P = constante = 750 mmhg

T = 45°C, 58°C y 69°C

n = 0,475mol

Despejamos y reemplazamos los valores:

V = n • R • T | P

donde R:

62,36367 L • mmHg • K-1 • mol-1

+

# Solución

+

# Solución

Partimos de la ley de los gases ideales

P • V = n • R • T

Despejamos y reemplazamos los valores:

P = n • R • T | v

Donde R:

62,36367 L • mmHg • K-1 • mol-1

+

# Solución

+

# Solución

Partimos de la ley de los gases ideales

P • V = n • R • T

Despejamos y reemplazamos los valores:

V = n • R • T | P

Donde R:

62,36367 L • mmHg • K-1 • mol-1

+

# Solución

+

# Problema

Consideremos el caso de un balón de una niña que vive en Leticia, (Presión 751 mmhg) que infla su balón en la noche (18º C), calculemos la variación del volumen del balón en diferentes momentos del día.

7 pm T1: 18°C

10 p.m T2: 16°C

2 a.m T3: 14°C

+

# Problema

Calculemos la variación de la presión al aumentar la temperatura de una lata de aerosol:

T1: 24°C

T2: 40°C

T3: 100°C

+

# Problema

A partir de la ecuación de los gases ideales calcula la variación de volumen que podrían sufrir las células si estos peces disminuyeran su profundidad y se encontraran sometidos a los siguientes valores de presión.

P1: 200 atm

P2: 150 atm

P3: 100 atn