• Home
  • Textbooks
  • Fundamentos de termodin谩mica t茅cnica
  • PARA EMPEZAR: CONCEPTOS Y DEFINICIONES

Fundamentos de termodin谩mica t茅cnica

Michael J. Moran, Howard N. Shapiro

Chapter 1

PARA EMPEZAR: CONCEPTOS Y DEFINICIONES - all with Video Answers

Educators

Chapter Questions

02:39

Problem 1

Explique el significado de los siguientes t茅rminos: sistema, volumen de control, propiedad, propiedad intensiva, estado de equilibrio, proceso, ciclo termodin谩mico, fase, proceso adiab谩tico.

Narayan Hari
Narayan Hari
Numerade Educator
02:39

Problem 2

Explique el significado de los siguientes t茅rminos: sistema cerrado, sistema aislado, estado estacionario, propiedad extensiva, enfoque macrosc贸pico, sustancia pura, proceso de cuasiequilibrio, magnitudes fundamentales, principio cero de la Termodin谩mica.

Narayan Hari
Narayan Hari
Numerade Educator
02:28

Problem 3

La corriente el茅ctrica de una bater铆a se utiliza, seg煤n muestra la Fig. P1.3, para hacer funcionar un motor cuyo eje est谩 conectado a un dispositivo masa-polea de modo que eleve la masa. Considerando el motor como un sistema, identifiquese sobre su frontera la parte por la que el sistema interacciona con su entorno y describanse los cambios que ocurren dentro del sistema, con el tiempo. Rep铆tase para un sistema ampliado que incluya tambi茅n la bater铆a y el dispositivo masa-polea.

Manik Pulyani
Manik Pulyani
Numerade Educator
01:29

Problem 4

En relaci贸n con la Fig. 1.2, identifiquense las partes de la frontera del volumen de control por las que el sistema interacciona con su entorno.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
01:41

Problem 5

Un sistema consiste en oxigeno l铆quido en equilibrio con ox铆geno vapor. 驴Cu谩ntas fases hay? El sistema experimenta un proceso durante el cual se vaporiza parte del l铆quido. ${ }_2$ Puede tratarse el sistema durante dicho proceso como una sustancia pura? Expl铆quese. 驴Y si el sistema consiste en agua l铆quida en equilibrio con una mezcla de aire y vapor de agua?

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
01:27

Problem 6

Consid茅rese un sistema que consiste en agua l铆quida y hielo. Dicho sistema experimenta un proceso en cuyo estado final el hielo se ha fundido y s贸lo queda l铆quido. 驴Puede considerarse el sistema una sustancia pura a lo largo del proceso? Expl铆quese.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
02:46

Problem 7

Las masas at贸micas y moleculares de algunas sustancias comunes se recogen en la Tabla A-1 del Ap茅ndice. Utilizando dicha tabla determ铆nese el n煤mero de $\mathrm{kmol}$ en $50 \mathrm{~kg}$ de cada una de las siguientes sustancias: $\mathrm{H}_2, \mathrm{~N}_2, \mathrm{NH}_3, \mathrm{C}_3 \mathrm{H}_8$.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
01:13

Problem 8

Un objeto cuya masa es $3 \mathrm{~kg}$ est谩 sometido a una fuerza vertical hacia arriba de $50 \mathrm{~N}$. Sobre el objeto act煤a, adem谩s, la fuerza de la gravedad. Determ铆nese la aceleraci贸n del objeto, en $\mathrm{m} / \mathrm{s}^2$, suponiendo que la aceleraci贸n de la gravedad es constante, $g=9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$.

Mayukh Banik
Mayukh Banik
Numerade Educator
00:15

Problem 9

Un objeto pesa $1000 \mathrm{~N}$ en un lugar en el que la aceleraci贸n de la gravedad es $g=9,4 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$. Determ铆nese la fuerza neta, en $\mathrm{N}$, requerida para comunicarle una aceleraci贸n de $5,0 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$.

Mayukh Banik
Mayukh Banik
Numerade Educator

Problem 10

Un dep贸sito contiene $0,3 \mathrm{kmol}$ de gas di贸xido de carbono $\left(\mathrm{CO}_2\right)$. El volumen ocupado por el gas es $2,5 \mathrm{~m}^3$. Determ铆nese la masa de $\mathrm{CO}_2$, en $\mathrm{kg}$, y el volumen espec铆fico sobre base molar, en $\mathrm{m}^3 / \mathrm{kmol}$.

Check back soon!
03:37

Problem 11

La tabla adjunta proporciona una serie de temperaturas y vol煤menes especificos de vapor de agua para dos presiones:
(TABLE CANT COPY)
Los datos que aparecen al resolver problemas no caen, a menudo, con exactitud sobre la malla de valores que proporcionan las tablas de propiedades, por lo que resulta necesaria la interpolaci贸n lineal entre entradas adyacentes de la tabla. Utilizando los datos suministrados aqu铆, est铆mese:
(a) el volumen espec铆fico para $T=200^{\circ} \mathrm{C}, p=0,113 \mathrm{MPa}$, en $\mathrm{m}^3 / \mathrm{kg}$.
(b) la temperatura para $p=0,12 \mathrm{MPa}, v=1,85 \mathrm{~m}^3 / \mathrm{kg}$, en ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ (c) la temperatura para $p=0,11 \mathrm{MPa}, v=2,20 \mathrm{~m}^3 / \mathrm{kg}$, en K.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
01:41

Problem 12

Un sistema que consiste en $1 \mathrm{~kg}$ de gas sufre un proceso durante el cual la relaci贸n entre la presi贸n y el volumen es $p V^{1,3}=$ constante. El proceso se inicia con $p_1=1$ bar, $V_1=1 \mathrm{~m}^3$ y finaliza con $V_2=3 \mathrm{~m}^3$. Determ铆nese la presi贸n final, $p_2$, en bar, y repres茅ntese el proceso en una gr谩fica de la presi贸n frente al volumen.

Nick Johnson
Nick Johnson
Numerade Educator

Problem 13

Un sistema consiste en un dispositivo cilindro-pist贸n que contiene aire, inicialmente a $p_1=20 \mathrm{lbf} / \mathrm{in}^2$ y que ocupa un volumen de $1,5 \mathrm{ft}^3$. El aire se comprime hasta un volumen final de $0,5 \mathrm{ft}^3$. Durante el proceso, la relaci贸n entre la presi贸n y el volumen es $\mathrm{pV}^{1,4}=$ constante. Determ铆nese la presi贸n final en $\mathrm{lbf} / \mathrm{in}^2$ y en MPa.

Check back soon!
08:08

Problem 14

Un dispositivo cilindro-pist贸n contiene $1 \mathrm{~kg}$ de refrigerante que es comprimido desde el estado 1 , con $p_1=2$ bar, $\nu_1=83,54 \mathrm{~cm}^3 / \mathrm{kg}$, hasta el estado 2 , con $p_2=10$ bar, $v_2=21,34 \mathrm{~cm}^3 / \mathrm{g}$. Durante el proceso, la relaci贸n entre la presi贸n y el volumen espec铆fico toma la forma $p v^n=$ constante. Determ铆nese el valor de la constante $n$.

Uma Kumari
Uma Kumari
Numerade Educator
02:56

Problem 15

Un man贸metro est谩 conectado a un dep贸sito de gas en el que la presi贸n es mayor que la del entorno. El l铆quido del man贸metro es mercurio, con una densidad de $13,59 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$. La diferencia entre los niveles de mercurio en el man贸metro es $2 \mathrm{~cm}$. La aceleraci贸n de la gravedad es $g=9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$. La presi贸n atmosf茅rica es $93,0 \mathrm{kPa}$. Calc煤lese en $\mathrm{kPa}$,
(a) la presi贸n manom茅trica del gas.
(b) la presi贸n absoluta del gas.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
01:44

Problem 16

La presi贸n absoluta en el interior de un dep贸sito de gas es 0,05 MPa y la presi贸n de la atm贸sfera circundante es 101 $\mathrm{kPa}$. 驴Qu茅 lectura, en $\mathrm{kPa}$, proporcionar铆a un man贸metro Bourdon montado sobre la pared del dep贸sito? Esta lectura, 驴es una presi贸n manom茅trica o de vacio?

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
03:39

Problem 17

Determ铆nese la presi贸n manom茅trica, en bar, equivalente a una lectura manom茅trica de $1 \mathrm{~cm}$ de
(a) agua (densidad $=1000 \mathrm{~kg} / \mathrm{m}^3$ ).
(b) mercurio (la densidad del mercurio es 13,59 veces la del agua).

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
01:57

Problem 18

El aire en una c谩mara cerrada tiene una presi贸n absoluta de $80 \mathrm{kPa}$. La presi贸n de la atm贸sfera circundante es equivalente a $750 \mathrm{~mm}$ de columna de mercurio. La densidad del mercurio es $13,59 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$ y la aceleraci贸n de la gravedad es $g=9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$. Determinese la presi贸n manom茅trica (o de vacio) dentro de la c谩mara, en bar.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
08:20

Problem 19

La presi贸n absoluta de un gas que entra en un compresor es 0,5 bar. A la salida del compresor la presi贸n manom茅trica es 0,8 MPa. La presi贸n atmosf茅rica es $99 \mathrm{kPa}$. Determ铆nese el cambio en la presi贸n absoluta entre la entrada y la salida, en $\mathrm{kPa}$.

Gordon Ayadju
Gordon Ayadju
Numerade Educator
02:56

Problem 20

El man贸metro inclinado que muestra la Fig. P1.20 se utiliza para medir la presi贸n de un gas. El l铆quido dentro del man贸metro tiene una densidad de $0,8 \mathrm{~g} / \mathrm{cm}^3$ y la lectura del man贸metro se indica en la figura. Si la presi贸n atmosf茅rica es $101 \mathrm{kPa}$ y la aceleraci贸n de la gravedad es $g=9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$, 驴cu谩l es la presi贸n absoluta del gas, en $\mathrm{kPa}$ ?

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
04:42

Problem 21

A trav茅s de una sonda Venturi fluye agua (fig. P1.21). La presi贸n del agua en la tuber铆a soporta el peso de columnas de agua que difieren $28 \mathrm{~cm}$ en altura. Determine la diferencia de presi贸n entre los puntos a y $\mathrm{b}$ en $\mathrm{Pa}$. 驴Crece la presi贸n o se reduce en la direcci贸n de la corriente? La presi贸n atmosf茅rica es $101 \mathrm{kPa}$. El volumen espec铆fico del agua es $0,001 \mathrm{~m}^3 / \mathrm{kg}$ y la aceleraci贸n de la gravedad es $g=9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$.

Gordon Ayadju
Gordon Ayadju
Numerade Educator
02:46

Problem 22

La figura 1.22 muestra un dep贸sito dentro de otro dep贸sito, conteniendo aire ambos. El man贸metro A est谩 en el interior del dep贸sito $\mathrm{B}$ y su lectura es 1,4 bar. El man贸metro de tubo en U conectado al dep贸sito B contiene mercurio. Con los datos del diagrama, determine la presi贸n absoluta en el dep贸sito $A$ y en el dep贸sito $B_r$ ambas en bar. La presi贸n atmosf茅rica en el exterior del dep贸sito B es $101 \mathrm{kPa}$. La aceleraci贸n de la gravedad es $9,81 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$.

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator

Problem 23

Escriba un programa de ordenador que convierta valores expresados en unidades del Sistema Ingl茅s a los correspondientes en unidades SI o viceversa, seg煤n prefiera. Incluya todas las conversiones que aparecen en la tabla de factores de conversi贸n localizada en la contracubierta de portada de este libro.

Check back soon!

Problem 24

Escriba un programa de ordenador que convierta temperaturas expresadas en ${ }^{\circ} \mathrm{F},{ }^{\circ} \mathrm{R},{ }^{\circ} \mathrm{C}$ o $\mathrm{K}$ a cualquier otro tipo de unidades para la temperatura. Convierta las siguientes temperaturas desde ${ }^{\circ} \mathrm{F} \mathrm{a}{ }^{\circ} \mathrm{C}$ :
(a) $70^{\circ} \mathrm{F}$
(b) $0^{\circ} \mathrm{F}$
(c) $-30^{\circ} \mathrm{F}$
(d) $500^{\circ} \mathrm{F}$
(e) $212^{\circ} \mathrm{F}$
(f) $-459,67^{\circ} \mathrm{F}$

Convierta cada una a la escala Kelvin.

Check back soon!
02:02

Problem 25

La relaci贸n entre la resistencia $R$ y la temperatura $T$ de un termistor es, aproximadamente
$$
R=R_0 \exp \left[\beta\left(\frac{1}{T}-\frac{1}{T_0}\right)\right]
$$
donde $R_0$ es la resistencia, en ohmios $(\Omega)$, medida a la temperatura $T_0(\mathrm{~K})$ y $\beta$ es una constante del material con unidades de K. Para un termistor particular $R_0=2,2 \Omega$ para $T_0=$ $310 \mathrm{~K}$. En un test de calibraci贸n se encuentra que $R=0,31$ $\Omega$ para $T=422 \mathrm{~K}$. Determ铆nese el valor $\beta$ para el termistor y obt茅ngase una representaci贸n de la resistencia frente a la temperatura.

Manik Pulyani
Manik Pulyani
Numerade Educator
05:23

Problem 26

Se propone una nueva escala absoluta de temperatura. En esta escala el punto de hielo es $150^{\circ} \mathrm{S}$ y el punto de vapor es $300^{\circ} \mathrm{S}$. Determine las temperaturas en ${ }^{\circ} \mathrm{C}$ que corresponden a $100^{\circ}$ y $400^{\circ} \mathrm{S}$, respectivamente. 驴Cu谩l es la relaci贸n del tama帽o del ${ }^{\circ} \mathrm{S}$ al del Kelvin?

Ma Ednelyn Lim
Ma Ednelyn Lim
Numerade Educator
00:32

Problem 27

En un d铆a de enero el term贸metro de ambiente de una vivienda da la misma lectura del exterior sea en ${ }^{\circ} \mathrm{C} \circ{ }^{\circ} \mathrm{F}$. 驴Cu谩l es dicha temperatura? Expr茅sela en $\mathrm{K}$ y en ${ }^{\circ} \mathrm{R}$.

Khoobchandra Agrawal
Khoobchandra Agrawal
Numerade Educator

Problem 28

La Fig. P1.28 muestra un flujo de vapor de agua que pasa por una v谩lvula y entra en una turbina que acciona un generador el茅ctrico. La masa sale de la turbina con un flujo m谩sico de $10.000 \mathrm{~kg} / \mathrm{h}$. Utilizando los datos de la figura,
(a) convierta el flujo m谩sico a $\mathrm{kg} / \mathrm{s}$.
(b) exprese $p_2$ en MPa.
(c) exprese $T_1$ en $\mathrm{K}$.
(d) exprese $p_1$ en bar.

Check back soon!