TP10 Termodinámica - Curso de física y biofísica del cbc

Biofísica 1er Cuatrimestre 2016 – Turno Miércoles y Sábados de 7 a 10 hs y de 10 a 13 hs.
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Comisión: _________________
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Trabajo Práctico 09
Fecha límite de Entrega: 22/06/16
Problema 1
Un mol de Gas Ideal monoatómico evoluciona cíclicamente de manera reversible en el
sentido ABCA. Si el valor absoluto del trabajo en la evolución CA vale 7 kJ, entonces,
el calor intercambiado en el ciclo completo es igual a:
 3 kJ
 -3 kJ
 7 kJ
 -7 kJ
 4 kJ
 -4 kJ
Problema 2
Se quiere construir una máquina térmica que, en cada ciclo, reciba un calor Q C=100 J de una fuente a
TC=500 K, realice un trabajo L=60 J y libere al ambiente (T F=300 K) un calor QF=40 J (ver figura). En
estas condiciones, la máquina:
 funcionaría con rendimiento ideal.
 funcionaría con rendimiento de 60 %.
 no funcionaría porque viola ambos principios de la termodinámica.
 funcionaría si sólo viola uno de los principios de la termodinámica.
 no funcionaría porque viola el primer principio de la termodinámica.
 no funcionaría porque viola el segundo principio de la termodinámica.
500 K
QC = 100 J
L= 60 J
QF = 40 J
300 K
Problema 3
¿Cuánta energía eléctrica se gasta aproximadamente por bimestre (60 días) para calentar 20 litros de agua todos los
días desde 20ºC hasta 80ºC?
 83,68 Wh
 836,8 Wh
 8368 Wh
 83,68 kWh
 836,8 kWh
 8368 kWh
Problema 4
Las cocinas eléctricas poseen hornallas de hierro en forma de discos de 20 cm de radio y emiten calor por radiación
cuando por ellas circula una corriente eléctrica. Si el coeficiente de emisividad de la hornalla es de 0,90, ¿qué
temperatura debería alcanzar aproximadamente la hornalla para lograr hervir en 2 minutos 0,50 litros de agua
inicialmente a temperatura ambiente de unos 20ºC? (Nota: Considere despreciable el flujo de calor hacia el entorno).
 683 °C
 683 K
 10,5 K
 410 K
 120°C
 2,17*10
11
K
Problema 5
Indique cuál de las siguientes afirmaciones es la única correcta.
 Un sistema no puede recibir trabajo mecánico y transformarlo íntegramente en calor.
 Si un gas ideal realiza una expansión isotérmica entonces la entropía del mismo se conserva.
 Cuando un sistema realiza un proceso termodinámico cualquiera, su entropía, aumenta o permanece constante.
 Si un sistema realiza un proceso cíclico irreversible, en cada ciclo su energía se conserva pero su entropía aumenta.
 Si un sistema realiza un proceso cíclico irreversible, en cada ciclo su entropía se conserva y aumenta la entropía del
universo.
 Un sistema no puede realizar un ciclo durante el cual extraiga calor de una fuente fría y entregue calor a otra fuente
caliente.