Ejercicio 1 Termoquímica: Variación de energía interna de un gas dentro de un cilindro con un pistón de 5kN

En este primer ejercicio resuelto de termodinámica vamos a calcular la variación de energía interna de un gas que se halla encerrado dentro de un cilindro que dispone de un pistón móvil de cierto peso. Asimismo, también nos dan el valor del calor, Q, absorbido por el gas. De este modo, aplicaremos la fórmula relativa al trabajo de expansión o compresión de un gas y la expresión del Primer Principio de la Termodinámica:

Fórmula del trabajo de expansión de un gas

Primer Principio de la Termodinámica

El enunciado completo es:

Se dispone de un cilindro que contiene un gas y está dotado de un pistón de 5kN de peso. Se calienta el gas y el pistón se desplaza 40 cm. Considerando que el calor absorbido por el gas es de 60 J, calcular la variación de energía interna.

El esquema para este cilindro será:

Émbolo móvil: trabajo de expansión y compresión de un gas

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Category: Ejercicios de Termoquímica and Termodinámica Química.

28 Comentarios

  1. es tan hermosa, y la manera de explicar tambien , usted me esta salvando en la facu =)

    matias, 3 Años Antes Reply

  2. Profe Carmen! pleaseeee Teoria del equilibrio quimico…

    Sachet, 3 Años Antes Reply

  3. Carmen! yo tengo un problema inmenso con las converciones en quimica! por ejemplo J= Nm / Pa=N/m2, ect No podrias hacer un video de magnitudes, converciones y esas cosas. pleaseeee o mandame un link o algo que pueda ver las converciones estas mas utiles para quimica… Gracias.

    Por cierto toda la serie de Termodinamica las has explicado vaya como nadie en el mundo! Super super super bien! me encanta. Anciosa por ver los videos de teoria de Equilibrio Quimico :)

    Sachet, 3 Años Antes Reply

  4. Excelente, sus explicaciones son las mejores y super rápidas !

    Alejandro, 3 Años Antes Reply

  5. Expansionarse? Es expandirse pendeja! Jajajaja

    Rock, 2 Años Antes Reply

  6. Hola! Me encanta el método que usas para explicar, es genial. Enhorabuena por el trabajo 😉
    Pero una pregunta, no tendrás el pdf con los enunciados de los ejercicios de Termoquímica? Gracias!

    Fany, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola Fany! Todavía no hemos tenido ocasión de subirlo porque además faltan algunos ejercicios de termoquímica pendientes de grabar (4 o 5) y no está cerrado el tema. Pero espero poder subirlo cuanto antes, en cuanto acabemos el tema por completo. Un saludo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  7. Soy profesor de Termodinámica y sus videos me parecen fabulosos. Los adjunto a mis presentaciones. También a mi página web. Gracias

    Efrén Giraldo Toro

    MSc.

    Medellín Colombia

    hegiraldo@gmail.com

    Efrén Giradlo, 2 Años Antes Reply

    • Muchas gracias por comentarlo, Efrén, agradezco muchísimo la compartición de mi material. Un saludo grande hasta Colombia.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  8. todo bueno lo unico que visualise fue el espacio del tablero que es muy pequeño pero el resto estuvo genial gracias.

    luis alffedo nuñez rosado, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Ya tenemos una pizarra de mayor tamaño, esperamos poder mejorar día a día. Un saludo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  9. Me encanta, muchas gracias por las explicaciones. De verdad me son muy útiles, sigue haciendo videos por favor :)

    Viviana, 2 Años Antes Reply

    • Muchas gracias, por supuesto que seguiremos al pie del cañón :) Un saludo

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  10. Me encantan sus videos, he aprendido bastante con ellos, , Mil gracias

    Ma. Cristina García Cuervo, 2 Años Antes Reply

    • Muchísimas gracias a ti por tu amable comentario. Un saludo grande.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  11. alguien puede ayudarme con estos problemas??
    Ejercicios:
    1) Un conjunto pistón y cilindro contiene 15kg de agua a 100 °C con una calidad de 30% el pistón de 75 kg descansa sobre unos topes como muestra en la figura, la presión exterior es de 100Kpa y el área del cilindro es de 40 cm2. Se adiciona calor hasta que el agua alcanza un estado de vapor saturado. Determine el volumen inicial, la presión final, el trabajo y la trasferencia de calor.

    2) Un cilindro provisto de un pistón, tiene un volumen de 1 m2 y contiene 3 kg de vapor a 0.4 MPa. Se transfiere calor al vapor hasta que la temperatura es de 300 °C mientras que la presión permanece constante. Determine la transferencia de calor y el trabajo en el proceso.

    daniel, 2 Años Antes Reply

    • Hola Daniel, siento no poder ayudarte, estos ejercicios que planteas son de nivel universitario. Intenta hacerlos por ti mismo y si te surgen dudas puntuales te puedo intentar orientar, pero así solo con los enunciados me es imposible, no puedo realizar todos los ejercicios planteados desde cero porque no tengo tiempo material y porque no es la idea de aprendizaje de la página. Inténtalos y me comentas. Un saludo y ánimo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  12. Muchas gracias por tus videos, gracias a ti he aprobado el curso. Un beso.

    Mar, 1 Año Antes Reply

    • ¡De nada! Me alegra mucho que hayas aprobado, ¿ahora a por selectividad? Un abrazo.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  13. Un sistema termodinámico que consiste en una porción de aire en dispositivo cilindro-pistón de elevación controlada de cierto peso de productos empacados y paleteados, se ha diseñado y construido con base en la relación entre presión y volumen dada por PV1,43 = Constante. En el estado inicial la presión es de 1,80 Mpa y el volumen es V1 = 0,380 m3. Luego, al suministrársele calor, el sistema se expande por el incremento de temperatura y eleva el peso hasta que alcanza el volumen V2 = 0,860 m3. Una vez elevado y descargado el peso, el sistema recibe gradualmente enfriamiento, también recibe presión por medio de un dispositivo de muelles, hasta que vuelve al estado inicial a objeto de elevar otra carga. El ciclo se repite durante dos turnos de trabajo de la planta en la que funciona. Se pide:
    1.- Calcule el trabajo realizado
    2.- Presentación y originalidad

    alexa, 1 Año Antes Reply

    • Hola Alexa, el ejercicio que me indicas creo que es de nivel universitario y nosotros solo tenemos material hasta preuniversitario. Además no podemos ayudarte si nos dejas un ejercicio completo y ya. La idea de nuestra web es que con los tutoriales podáis hacer los ejercicios por vosotros mismos y, si no es así, nos preguntéis dudas concretas, pero en ningún caso os resolvemos los ejercicios de clase, no tenemos tiempo material ni tampoco es lógico para vuestro aprendizaje. Un saludo.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  14. Usted es una genia, como no encontre su pagina antes?! La verdad me esta ayudando muchisimo con sus videos siga asi

    Beatriz, 1 Año Antes Reply

    • Hola Beatriz, mil gracias por dejar este comentario. Mucho ánimo con tus estudios, un saludo grande.

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply

  15. hola me podrias decir como transformaste 5kN en 5000N por favor muchas gracias por tu ayuda !!!!! :)

    Marcelo, 8 Mess Antes Reply

    • ¡Hola! k significa kilo, que corresponde a 1000. De igual modo que 5 kilogramos son 5000 gramos, 5 kilonewtons son 5000 Newtons. Un saludo.

      QuimiTube, 7 Mess Antes Reply

  16. Muy bueno, y con dibujo y todo!

    Vanessa Maroto Juan, 4 Mess Antes Reply


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