Universidad de La Costa

Universidad de la Costa Taller Taller Física Calor – Ondas Tema: Tema: Teoría Teoría Cinética de los gases – Segunda ley de Termodinámica. Termodinámica. Preguntas 1-Un gloo lleno con !elio inicialmente a tem"eratura amiente se coloca en un congelador. #l cauc!o "ermanece $le%ile. i& 'Su volumen a& aumenta( & disminuye o c& "ermanece igual) ii& 'Su "resi*n a& aumenta( aumenta( & disminuye o c& "ermanece igual) igual)

+, #n la congeladora la $unci*n del en$riador e%tractor de aire( en $orma sim"le& lo /ue !ace es sacar aire de dentro del reci"iente( con ello es válido "ensar /ue el aire está aumentando de volumen. 0a "resi*n del aire al interior del congelador disminuye en este  "roceso( entonces el gas aire& !ace traao sore el sistema "ara aumentar el volumen /ue se mencion*( entonces la tem"eratura del gas disminuye. #l gloo lleno de !elio al entrar al congelador se e%"one a lo siguiente: como la tem"eratura al interior del congelador es menor /ue la del !elio( el !elio trans$iere energía térmica !acia el entorno( entonces su volumen aumenta y su "resi*n " resi*n disminuye "or lo mismo. 2ntes de entrar el gloo al congelador tenía una "resi*n interior similar a la "resi*n atmos$érica /ue es( evidentemente( mayor /ue la del d el interior del congelador. #ste "roceso( de aumento de volumen del gloo y disminuci*n de "resi*n en su interior( durará !asta /ue la "resi*n de la goma del gloo !acia el interior del gloo se iguale con la "resi*n del gas al interior del gloo. 3or lo tanto( el !elio al interior del gloo "rimero mantendrá la tem"eratura( mientras se com"ensa el aumento de volumen con la disminuci*n de "resi*n( y luego la disminuirá cuando la "resi*n y el volumen v olumen del gloo se estaili4a( entonces la energía térmica de la /ue sigue des"rendiéndose de s"rendiéndose le disminuirá su tem"eratura.

5-Un gas a 566 7. Si se se /uiere du"licar la ra"ide4 rms rms de las moléculas del gas( 'a cuánto se dee aumentar su tem"eratura) a& 589 7( & 66 7( c& ;<< 7( d& 866 7( e& 1 196 7.

9-Clasi$i/ue de mayor a menor y anote cual/uier caso de igualdad. a& 0a ra"ide4 "romedio de las moléculas en una muestra muestra "articular de gas ideal. & 0a ra"ide4 más "roale. c& 0a ra"ide4 media cuadrática. d& #l vector velocidad "romedio de las moléculas. e& 0a ra"ide4 del sonido en el gas. -=os muestras del mismo gas ideal tienen la misma "resi*n y densidad. 0a muestra > tiene el dole de volumen /ue la muestra 2. 2. 'Cuál es la ra"ide4 rms de las moléculas en la muestra >) a& #l dole /ue en la muestra 2( & igual igual a la muestra 2( c& la mitad de la muestra 2( 2( d& im"osile de determinar. 'Cuál es más denso( el aire aire seco o el aire saturado saturado con va"or de agua) #%"li/ue.

;-'?ué sucede con un gloo lleno con !elio lierado en el aire) 'Se e%"ande o se contrae) '=ea de elevarse en alguna altura) <-'3or /ué un gas diat*mico tiene un mayor contenido energético "or cada mol /ue un gas monoat*mico a la misma tem"eratura. @-'Cuales son algunos $actores /ue a$ectan la e$iciencia de los motores automotrices) 8-Considere "rocesos cíclicos com"letamente caracteri4ados "or cada u na de las siguientes entradas y salidas de energía neta. #n cada caso( las trans$erencias de energía /ue se mencionan son las únicas /ue ocurren. Clasi$i/ue cada "roceso como a& "osile( & im"osile de acuerdo con la "rimera ley de la termodinámica( c& im"osile de acuerdo con la segunda ley de la termodinámica o d& im"osile de acuerdo con la "rimera y segunda leyes. i) #ntrada de ; A de traao y salida de  A de traao. ii) #ntrada de ; A de traao y salida de ; A de energía trans$erida "or calor. iii) #ntrada de ; A de energía trans$erida "or transmisi*n eléctrica y salida de < A de traao. iv) #ntrada de ; A de energía trans$erida "or calor y salida de ; A de energía trans$erida "or calor. v) #ntrada de ; A de energía trans$erida "or calor y salida de ; A de traao. vi) #ntrada de ; A de energía trans$erida "or calor y salida de 9 A de traao más 5 A de energía trans$erida "or calor. vii) #ntrada de ; A de energía trans$erida  "or  calor y salida de 9 A de traao más 5 A de energía trans$erida "or ondas mecánicas. viii) #ntrada de ; A de energía trans$erida "or calor y salida de 9 A de traao más 1 A de energía trans$erida "or radiaci*n electromagnética. B- Una turina im"ulsada "or va"or es uno de los com"onentes "rinci"ales de una "lanta eléctrica. '3or/ue es ventaoso tener la tem"eratura del va"or tan alta como sea "osile) 16- '0a segunda ley de la termodinámica contradice o corrige la "rimera ley) 2rgumente su res"uesta. 11- 0a "rimera ley de la termodinámica dice /ue en realidad no se "uede ganar( y la segunda ley dice /ue ni si/uiera "uede /uedar em"atado.D #%"li/ue c*mo se a"lica este enunciado a un dis"ositivo o "roceso "articularE además argumente contra el enunciado .

15- #%"li/ue tres eem"los di$erentes( /ue sean comunes( de "rocesos naturales con un aumento en entro"ía. 2segrese de e%"licar todas las "artes de cada sistema.