TAREA  15 de Fluidos y Termodinámica

1.   Un motor térmico mueve 0.1 moles de un gas ideal en torno a un ciclo como el ilustrado en el diagrama PV de la figura 1. El proceso 1-2 tiene lugar a volumen constante, el 2-3 es adiabático y el 3-1 se realiza a la presión constante de una atmósfera. El valor de g para este gas es 5/3.

a) Hállense la presión y el volumen en los puntos 1, 2 y 3.

b) Hállese el trabajo neto realizado por el gas en el ciclo.

2.   Un cilindro contiene oxígeno a 2 atm de presión. El volumen es 3 litros y la temperatura, 300 K. Se somete el oxígeno a los procesos siguientes :

1. Se calienta a presión constante hasta 500 K.

2. Se enfría a volumen constante hasta 250 K.

3. Se enfría a presión constante hasta 150 K.

4. Se calienta a volumen constante hasta 300 K.

a)  Represéntese estos cuatro procesos en un diagrama PV, dando los valores de P  y V al final de cada uno.

b) Calcúlese el trabajo neto realizado por el oxígeno.

c)  Hállese el flujo calorífico neto al oxígeno.

d) ¿Cuál es la eficiencia de este dispositivo como motor térmico?

3.  Un motor de Carnot cuyo foco caliente está a 400 K toma 100 cal a esta temperatura en cada ciclo y cede 80 cal al foco frío.

a)      ¿Cuál es la temperatura de este último?

b)      ¿Cuál es la eficiencia térmica del ciclo?

4.  Un cilindro contiene oxígeno a 2 atm de presión. El volumen es 3 litros y la temperatura de 300K. Se somete el oxígeno a las procesos siguientes (1) Se calienta a presión constante hasta 500K, (2) Se enfría a volumen constante hasta 250K (3) Se enfría a presión constante hasta 150K, (4) Se calienta para cerrar el ciclo a volumen constante hasta 300K. a) haga una tabla con los valores de presión y volumen en cada punto del ciclo, b) determine Q, W y DU en cada rama del ciclo.

5.   De un ciclo termodinámico se han obtenido los siguientes resultados (ver tabla inferior), obtenga la eficiencia para este ciclo.

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