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Preguntas acerca de termodinamica entre otras mas

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1. Qu es un sistema termodinmico? Cite un ejemplo.R= Es cualquier conjunto de objetos que conviene considerar como una unidad y que podra intercambiar energa con el entorno.Ejemplo: Una cantidad de maz palomero en una olla con tapa. Al colocarse en la estufa se agrega energa al maz por conduccin de calor; al reventar el maz y expandirse, realiza un trabajo al ejercer una fuerza hacia arriba sobre la tapa y desplazarla.2. Cundo est aislado un sistema termodinmico?R= Cuando no hay una transferencia de calor y el trabajo realizado es igual a cero.3. Qu se requiere indicar al decir que dos sistemas estn en contacto trmico?R= Dos cuerpos trados en contacto trmico van a cambiar su temperatura hasta que estn a la misma temperatura. En el proceso de alcanzar el equilibrio trmico, el calor se transfiere de un cuerpo a otro. Es otras palabras se indica que habr un intercambio de energa por parte de ambos sistemas.4. Cundo est en equilibrio un sistema termodinmico?R= Un sistema termodinmico est en equilibrio termodinmico cuando est en equilibrio trmico.En un estado de equilibrio termodinmico, no hay flujos netos de materia o de energa, no hay cambios de fase, y no balanceadas (potenciales o fuerzas motrices), dentro del sistema. Un sistema que est en equilibrio termodinmico no experimenta cambios cuando est aislado de su entorno.5. Cundo estn en equilibrio trmico dos sistemas?R= Dos sistemas estn en equilibrio trmico si y solo si tienen la misma temperatura.6. Enuncie la ley cero de la termodinmica. Cmo se aplica para definir la temperatura?R= Si los cuerpos A y B estn por separado en equilibrio trmico con un tercer cuerpo, entonces A y B estn en equilibrio trmico entre s.7. Qu es un termmetro?R= Es un dispositivo utilizado para definir y medir la temperatura de un sistema. Un termmetro en equilibrio trmico mide tanto la temperatura de ste como la temperatura propia.8. Qu es una escala de temperatura?R= Sistema cuya temperatura se especifica con el valor de la longitud L.9. Cules son los puntos de congelacin y de ebullicin del agua en las escalas Celsius y Fahrenheit? Cmo se relacionan estas dos escalas?R= Grados Celsius: Punto de congelacin 0 grados, punto de ebullicin 100 gradosGrados Fahrenheit: Punto de congelacin 32 grados Fahrenheit, punto de ebullicin 212 grados Fahrenheit.Ambas escalas de temperatura se basan en la temperatura de congelacin (0 grados Celsius=32grados Fahrenheit) y de ebullicin (100 grados Celsius = 212 grados Fahrenheit) del agua.10. Qu es el cero absoluto?R= El cero absoluto Es la temperatura ms baja posible. Ms formalmente, es la temperatura a la que la entropa alcanza su valor mnimo. La temperatura en la cual la presin equivale a cero se le llama cero absoluto p=0.11. Cul es la escala de Kelvin? Cul es el punto de congelacin del agua en esta escala?R= La escala de temperatura Kelvin (K) es una extensin del grado escala Celsius hasta el cero absoluto, una temperatura hipottica caracterizada por una ausencia completa de la energa trmica. Las temperaturas en esta escala se llaman grados Kelvin, no en grados kelvin, kelvin no se escribe con mayscula, y el smbolo (capital K) se encuentra solo, sin smbolo de grado.El agua se congela en la escala Kelvin 273,15 K y hierve a 373,15 K.12. Enuncie la ley de Boyle y la ley de Charles.R= La ley de Boyle establece que a temperatura constante para una masa fija, la presin absoluta y el volumen de un gas son inversamente proporcionales. La ley tambin se puede afirmar de una manera ligeramente diferente, que el producto de la presin absoluta y el volumen es siempre constante.Ley de Charles establece que si una cantidad dada de gas se mantiene a una presin constante, su volumen Es directamente proporcional a la temperatura absoluta. A medida que la temperatura del gas aumenta, las molculas del gas comenzarn a moverse ms rpidamente y golpear las paredes de su recipiente con ms fuerza-por lo tanto el volumen aumentar.13. Enuncie la ley del gas ideal En qu condiciones se aplica a los gases reales?R= El estado de una cantidad de gas se determina por su presin, volumen y temperaturaPV = nRTDonde P es la presin del gas, V es el volumen del gas, n es la cantidad de sustancia de gas (tambin conocido como nmero de moles), T es la temperatura del gas y R Es el ideal, o universal, constante de los gases, igual al producto de la constante de Boltzmann.

14. Qu es un mol? Cuntas molculas hay en un mol de gas?R= Un mol es la cantidad de sustancia pura que contiene el mismo nmero de unidades qumicas, ya que hay tomos en exactamente 12 gramos de carbono1 mol de un gas ocupa un volumen especfico a una temperatura y presin en particular.Esto se conoce como el volumen molar y dado el Vm1 mol de un gas ideal tiene un volumen de 24,79 L (Vm = 24,79 L mol-1)15. Cul es la relacin entre la temperatura y la velocidad rms de las molculas del gas ideal?R= La velocidad rms es directamente proporcional a la raz cuadrada de la temperatura e inversamente proporcional a la raz cuadrada de la masa molar. Por lo tanto cuadruplicar la temperatura de un gas dado duplica la velocidad rms de las molculas.16. Defina la energa trmica interna de un sistema de gas ideal. Cmo se relaciona con la temperatura del gas?R= La energa interna del gas ideal depende nicamente de su temperatura, no de su presin ni su volumen. En el caso de otras sustancias, la energa interna generalmente depende tanto de la presin como de la temperatura.

33. Qu es el ciclo termodinmico?R= Se denominaciclo termodinmicoa cualquier serie deprocesos termodinmicostales que, al transcurso de todos ellos, elsistema regres a suestadoinicial; es decir, que la variacin de lasmagnitudestermodinmicas propias del sistema sea nula.39. Cul es la ley de Dulong-Petit? Cundo se aplica?R= El calor atmico de todos los elementos en estado slido (con pocas excepciones) presenta valores prximos a 25 J/(mol K) ( sea, 6 cal/(mol K).

40. Qu es el movimiento browniano?R=Cuando una partcula pequea se suspende en un fluido, el bombardeo por molculas hace que la partcula tiemble en rededor al azar.

41. Escriba la ecuacin de van der Waals de un gas. Qu efectos fsicos expresan los trminos en a y en b que aparecen en esta ecuacin?R=

Las constantes a y b tiene valores positivos y son caractersticas del gas individual. La ecuacin de estado de van der Waals, se aproxima a la ley de gas ideal PV=nRT a medida que el valor de estas constantes se acercan a cero. La constante a provee una correccin para las fuerzas intermoleculares. La constante b es una correccin para el tamao molecular finito y su valor es el volumen de una mol de tomos o molculas.

42. Busque las isotermas de van der Waals en un diagrama pV . En qu partes del diagrama el comportamiento del gas se aproxima al ideal? En su diagrama, indique la parte en que la sustancia se transforma en lquido.R=

43. Qu es el punto crtico de un gas?R=Es aquel momento en el que las densidades que hay entre los lquidos y gases es igual (no hay diferencia) desaparece la distincin entre lquido y gas.

45. Qu es el calor latente de fusin? Cuando hierve el agua, su temperatura permanece constante.R=Es la energa requerida por una cantidad de sustancia para cambiar de fase, de slido a lquido (calor de fusin) o de lquido a gaseoso (calor de vaporizacin).

46. Defina el coeficiente de dilatacin trmica lineal de un slido.R=Es el incremento de longitud que presenta una varilla de determinada sustancia, con un largo inicial de un metro, cuando su temperatura se eleva un grado Celsius.

47. Defina el coeficiente de dilatacin trmica volumtrica de una sustancia.R=Es el incremento de volumen que experimenta un cuerpo de determinada sustancia, de volumen igual a la unidad, Al elevar su temperatura un grado Celsius. Este coeficiente se representa con la letra griega beta ().

48. Describa dos casos comunes en que la dilatacin trmica es un aspecto importante.R=Las vigas de los puentes tienden a expandirse con el calor y contraerse con el frio es bastante importante tenerlo en cuenta ya que se debe considerar ese crecimiento para calcular el espacio que debe de existir entre cada viga para evitar que el puente colapse.Las vas del tren si no se tomara en cuenta la dilatacin cuantos descarrilamientos habra a consecuencia de ello.

50. Qu es la capacidad calorfica de un objeto?R=La capacidad calrica es la cantidad de calor que permite variar, en un grado, la temperatura de un cuerpo.

51. Qu es la colorimetra?R=Calorimetra significa medicin de calor.

52. En qu principio se basa la colorimetra para medir el calor especfico?R=Cuando se ponen en contacto dos cuerpos a temperaturas distintas el ms caliente cede calor al frio hasta que ambos quedan a una temperatura intermedia de las que tenan al principio.

54. Qu es el punto triple de una sustancia? Por qu es importante el punto triple del agua?R=El punto triple de una sustancia es la temperatura y la presin en las cuales tres fases (gas, lquido, y slido) de esa sustancia pueden coexistir en el equilibrio termodinmico.El punto triple del agua es importante porque por medio de l se pudieron definir las escalas de medicin de la temperatura.

65. Si la temperatura de un cuerpo es T1 y otro cuerpo idntico est a la temperatura T2 = 2T1 En qu difiere la radiacin que emite el segundo de la que emite el primero?R= en que la radiacin, o temperatura del segundo es 2 veces la del primero.

66. Cmo es la dependencia entre la potencia irradiada por un cuerpo y su temperatura?R=Que todo cuerpo, aun a temperaturas ordinarias, emite energa en forma de radiacin electromagntica, al aumentar la temperatura, las longitudes de onda se desplazan hacia valores mucho menores.

67. Qu es la emisividad de un cuerpo? Es posible que la emisividad de un cuerpo sea 2?R= Es un numero adimensional entre 0 y 1 que representa la tasa de radiacin de una superficie dada y la de un rea igual de una superficie radiante ideal a la mxima temperatura. / No es posible, ya que como se menciona, el numero esta entre 0 y 1.

68. Enuncie la ley de enfriamiento de Newton. Cundo se aplica?R= La temperatura de un cuerpo cambia a una velocidad que es proporcional a la diferencia de las temperaturas entre el medio externo y el cuerpo. Especialmente se aplica en modelos climticos como una forma rpida y computacionalmente menos cara de calcular la evolucin de temperatura de laatmsfera.

69. Qu es un proceso reversible? Cite un ejemplo de un proceso reversible y uno irreversible.R= siempre est muy cerca del equilibrio termodinmico dentro de s y con su entorno.Ejemplo reversible: Cualquier cambio de estado que se presente podra revertirse.Ejemplo irreversible: El flujo de calor de un cuerpo caliente a uno ms fro.

70. Un proceso real puede ser reversible? Por qu?R= En algunos casos si podra ser reversible pero no en todos, ya que hay muchas cosas que no podemos revertirlos despus de hacerlos.

71. Cite un enunciado de la segunda ley de la termodinmica.R= nos indica que el calor fluye naturalmente de un cuerpo caliente a uno frio.

72. Qu es la eficiencia de una mquina? Hay algn lmite para su valor?R=Es sobre construir una mquina que convierta el calor totalmente en energa mecnica. Pero no es posible construir una mquina capaz de convertir por completo, de manera continua, la energa trmica en otras formas de energa. Este seria su lmite

73. Describa el ciclo de Otto. Qu tipos de procesos intervienen en l? Cul es su eficiencia?R= Elciclo Ottoes elciclo termodinmicoque se aplica en losmotores de combustin internade encendido provocado, Los procesos que intervienen en el son la compresin adiabtica, la ignicin, la expansin adiabtica y el esacpe

74. Cite un ejemplo de un sistema que use el ciclo de Otto.R= En los motores de gasolina.

75. Defina un almacn de calor.R= consiste en crear una diferencia de temperatura entre el material y su entorno.

76. Describa el ciclo de Carnot. Qu procesos usa?R= El propsito es una reversin parcial de este proceso, la conversin de calor en trabajo con la mxima eficiencia posible. Trata de evitar todos los procesos irreversibles y que solo implique procesos reversibles.

77. Qu hace que el ciclo de Carnot sea reversible, en principio?R= La conversin de calor en trabajo con la mxima eficiencia posible. Para lograrlo, entonces, debemos evitar todos los procesos irreversibles. Y dos procesos isotrmicos y dos adiabticos.

78. Cul es la eficiencia de un ciclo de Carnot?R= La clave para demostrarlo es que, puesto que cada paso del ciclo de Carnot es reversible, todo el ciclo puede revertirse. Operada en reversa, la mquina se convierte en un refrigerador.

79. Qu se obtiene cuando se invierte un ciclo de Carnot? R= Podra convertirse la mquina en refrigerador

80. Qu es el coeficiente de eficiencia de un refrigerador?R= Es una diferencia de temperaturas, Cuanto mayor sea la diferencia de temperatura, menor ser K y se requerir ms trabajo para transferir una cantidad dada de calor. Kcarnot = Tc / TH TC

81. Qu propiedad de un sistema mide la entropa?R= En dS=dQ/T La unidad de medida de la entropa en el SI es J/K. Cuando el sistema absorbe calor, dQ es positivo y la entropa aumenta. Cuando el sistema libera calor, dQ es negativo y la entropa disminuye.

82. Cmo cambia la entropa del universo durante un proceso reversible y durante uno irreversible?R= En el caso del reversible, no puede haber un proceso en el que la entropa total disminuya, si se incluyen todos los sistemas que participan en el proceso.El aumento de entropa en todos los procesos naturales (irreversibles) mide el aumento del desorden o la aleatoriedad del Universo asociado con ese proceso.

83. Cul es el cambio de entropa de un sistema durante un proceso isotrmico?R= El cambio de entropa es igual al calor transferido dividido entre la temperatura absoluta, en todo proceso isotrmico reversible..

84. Cite una frmula para calcular el cambio de entropa durante un proceso reversible arbitrario.R= Representamos el proceso como una serie de pasos reversibles infinitesimales. Durante un paso tpico, se agrega una cantidad infinitesimal de calor dQ al sistema a temperatura absoluta T. Luego sumamos (integramos) los cocientes dQ>T para todo el proceso.

85. Cmo se deben calcular los cambios de entropa durante un proceso irreversible?R= Basta con inventar una trayectoria que conecte los estados inicial y final dados, y que s consista totalmente en procesos reversibles que llevan al equilibrio, y calcular el cambio de entropa total para esa trayectoria.

86. Es posible construir una mquina ms eficiente que una mquina de Carnot? Por qu?R=No es posible, ya que no se puede convertir todo el calor totalmente en trabajo, y si fuera posible, podra utilizarse la mquina de Carnot junto con un refrigerador de Carnot para transformar ese calor en el trabajo, sin transferencia neta de calor a la fuente fra.