ESCUELA COLOMBIANA DE INGENIERA JULIO GARAVITO

FICO, Grupo: 8

Entrega 2 matriz 2

JORGE ENRIQUE PREZ RICONICOLAS HERNNDEZ REYESDAVID RICARDO JIMNEZ ROJASWENDY TATIANA QUITIN TLLEZ

CECILIO SILVEIRA CABRERA

BOGOT, 21/9/2014CONTENIDO

1. ndice de ejercicios2. Ejercicios 2.1. Fase I anlisis de problema2.1.1. Identificar el fenmeno2.1.2. Identificar la informacin (hechos)2.1.3. Identificar las metas (objetivos)2.2. Fase II modelacin fisicomatemtica (conocimientos)2.3. Fase III 2.3.1. aplicacin (calculo)2.3.2. Conclusiones3. Bibliografa

NDICE DE EJERCICIOS

1. Ejercicio 18.8. Libro Sears Zemansky vol. 1. Pgina 6382. Ejercicio 18.13. Libro Sears Zemansky vol. 1. Pgina 6383. Ejercicio 19.11 libro Sears zemansky vol.1. Pgina 6694. Ejercicio 19.26 libro Sears zemansky vol.1. Pgina 6695.

EJERCICIOS

18.8. Un soldador llena un tanque de 0.0750 m^3 con oxgeno (masa molar = 32.0 g/mol) a una presin manomtrica de 3.00 X 10^5 Pa y una temperatura de 37.0 C. El tanque tiene una pequea fuga, y con el tiempo se escapa algo de oxgeno. Cierto da en que la temperatura es de 22.0 C, la presin manomtrica del oxgeno en el tanque es de 1.80 X 10^5 Pa. Calcule a) La masa inicial de oxgeno y b) la masa que se fug.Fase I: Identificar el fenmeno:Propiedades trmicas de la materia. Propiedades molares de la materia y la presin en funcin del volumen para cada cierta temperatura constante. Identificar la informacin (hechos):Cantidad de oxigeno en el tanque: 0.0750 m^3.Masa molar: 32.0 g/mol.Presin manomtrica: 3.00 X 10^5 Pa.Temperatura inicial: 37.0 C.Temperatura final: 22.0 C.Presin manomtrica del oxgeno en el tanque: 1.80 X 10^5 Pa. Identificar las metas (objetivos):Masa inicial del oxgeno?Masa que se fug?Fase II: Modelacin fisicomatemtico (conocimientos):Ecuacin de estado:pV = nRTPropiedades molares de la materia: mtotal = nMM = NAmModelo cintico molecular de un gas ideal:ktr = (3/2)nRT(1/2)m(v2)med = (3/2)kTVrms = = vtmed = V/(4r^2N)Fase III: Aplicacin (calculo):Aplicando la formula pV = nRT y m = nM que representan a la ecuacin del estado y la de las propiedades molares de la materia. Debemos usa la presin absoluta pV = nRT si sabemos que. p1 = 4.01 x 10^5 Pa, p2 = 2.81 x 10^5 Pa. T1 = 310 K y T2 = 295 K.Entonces aplicando la acuacion n1 = p1V1/RT1 = ((4.01 x 10^5 Pa)(0.075 m^3))/((8.315 J(mol*K)(310 K)) = 11.7 mol. Continuando con el proceso entonces m = nM = (11.7 mol)(32.0 g/mol) = 374 g. Es la masa del oxigeno.Para hallar la masa que se fugo entonces n2 = (p2V2)/(RT2) = ((2.81 x 105 Pa)(0.075 m3))/((8.315 J/mol*K)(295 K)) = 8.59 mol. m = 275 g. Es decir que la masa que se a filtrado es 374 g 275 g = 99 g. Conclusiones:En la ley de los gases ideales debemos utilizar la presin absoluta, expresada en Pa y T debe estar en grados Kelvin.

18.13. El volumen pulmonar total de una estudiante de fsica es de 6.00 L. Ella llena sus pulmones con aire a una presin absoluta de 1.00 atm y luego, deteniendo la respiracin, comprime su cavidad torcica para reducir su volumen pulmonar a 5.70 L. A qu presin est ahora el aire en sus pulmones? Suponga que la temperatura del aire no cambia.Fase I: Identificar el fenmeno: Propiedades trmicas de la materia. La presin en funcin del volumen para cada cierta temperatura constante, implicando estados en equilibrio. Identificar la informacin (hechos):Volumen pulmonar total de un estudiante:6.00 L.Presin absoluta con la que llena los pulmones con aire: 1.00 atmPresin comprimida para reducir el volumen pulmonar: 5.70 L.La temperatura del aire no cambia. Identificar las metas (objetivos):A qu presin esta ahora el aire en sus pulmones?Fase II: Modelacin fisicomatemtico (conocimientos):Ecuacin de estado:pV = nRTPropiedades molares de la materia: mtotal = nMM = NAmModelo cintico molecular de un gas ideal:ktr = (3/2)nRT(1/2)m(v2)med = (3/2)kTVrms = = vtmed = V/(4r^2N)Fase III: Aplicacin (calculo):Aplicando la formula pV = nRT. Sabiendo que T es constante. Que la temperatura del aire no cambia.n, R, T son constantes, asi que pV = nRT = constante por ende p1V1 = p2V2.p2 = p1(V1/V2) = (1.00 atm)(6.00 L/5.70L) = 1.05 atm. Conclusiones:Para T que es constante, cuando V disminuye, p aumenta. Dado que los volmenes entran como una relacin que no tenemos que convertir de L a m3.19.11. Usted patea un baln de futbol y lo comprime repentinamente a de su volumen original. En el proceso efecta 410J de trabajo sobre el aire (que se supone un gas ideal) dentro del baln. a) Cul es el cambio en energa interna del aire dentro del baln debido a que se comprime? b )La temperatura del aire dentro del baln aumenta o disminuye debido a la compresin? Fase I: Identificar el fenmeno:Teora cintica de los gases Identificar la informacin (hechos):

Identificar las metas (objetivos):

Fase II: Modelacin fisicomatemtico (conocimientos): para el aire dentro de la bolaFase III: Aplicacin (calculo):a) ya que el volumen disminuye W es negativo. Puesto que la compresin es repentina Q = 0 Nos da ; Dando b) Ya que Conclusiones:Cuando el aire se comprime, el trabajo se hace en el aire por la fuerza en el aire .El trabajo realizado en el aire aumenta su energa .La energa no deja el gas como un flujo de calor, por lo que aumenta la energa interna

19.26. Cuando una cantidad de gas ideal monoatmico se expande a una presin constante de , el volumen del gas aumenta de a . Cunto cambia la energa interna del gas?Fase I: Identificar el fenmeno:Teora cintica de los gases Identificar la informacin (hechos):

a

Identificar las metas (objetivos):

Fase II: Modelacin fisicomatemtico (conocimientos):Cambio de energa para un gas ideal Constante de presion Para gas monoatomicoFase III: Aplicacin (calculo):

Conclusiones:600J de energa de calor fluya hacia el gas. 240J deja como trabajo de expansin y 360J permanece en el gas como un aumento en la energa interna

BIBLIOGRAFA

Alonso M. y Finn E. J., Fisica Vol. I, Ed. Addison-Wesley Iberoamericana (1986).Sears F. y Zemansky M., Fisica General, Ed. Aguilar (1981)Feynman, Fisica, Ed. Fondo Educativo Interamericano, S.A. (1971).