PRÁCTICO Nº 1 TERMODINÁMICA I PRQ 031 Docente: Elizabeth Sánchez de Ávila 1.- Un objeto cuya masa es de 3 kg está sometido a una fuerza vertical hacia arriba de 50 N. sobre el objeto actúa además la fuerza de la gravedad. Determínese la aceleración del objeto en m/s2, suponiendo que la aceleración de la gravedad es constante e igual a 9.81 m/s2. 2.-Un depósito contiene 0.3 kmol de CO2. El volumen ocupado por el gas es de 2.5 m3. Determínese la masa del dióxido de carbono en kg y el volumen específico sobre base molar en m3/kmol 3.-Un manómetro está conectado a un depósito de gas en el que la presión es mayor que la del entorno. El líquido del manómetro es mercurio, con una densidad de 13.59 g/cm3. La diferencia entre los niveles de mercurio en el manómetro es 2 cm. La aceleración de la gravedad es de 9.81 m/s2. La presión atmosférica es 93 k Pa. Calcular en kPa a) La presión manométrica del gas b) La presión absoluta del gas 4.- Convierta las siguientes temperaturas desde °F a °C. a) 70°F b) 0°F c)-30°F d) 500 °F e) 212°F f) -459.67 °F. Convierta luego las temperaturas a escala Kelvin y Rankine 5.- El manómetro inclinado que muestra la figura se utiliza para medir la presión de un gas. El líquido dentro del manómetro tiene una densidad de 0.8 g/cm3 y la lectura del manómetro se indica en la figura. Si la presión atmosférica es 101 kPa y la aceleración de la gravedad es g=9.81 m/s2 ¡Cual es la presión absoluta del gas en kPa?
6.- Se propone una nueva es cala absoluta de temperatura. En esta escala el punto de fusión del hielo es de 150 °S y el punto de ebullición es de 300 °S. Determine la temperatura en °C que corresponden a 100°C y 400°S respectivamente. Cuál es la relación matemática que existe entre ambas escalas y la relación de tamaño del °S al Kelvin? 7.- Un cohete con una masa de 200 lbm se acelera a 20 ft/s2. Qué fuerza total en lbf se necesita si el cuerpo se mueve a) sobre un plano horizontal sin rozamiento y b) si el cuerpo se mueve hacia arriba en un lugar donde la aceleración de la gravedad es de 31 ft/s2 8.- Un termómetro de gas a volumen constante se pone en contacto con un sistema de temperatura desconocida T y a continuación en contacto con agua en el punto triple. La columna de mercurio unida al termómetro da una lectura de -14.6 y -2.6 in, respectivamente. La presión barométrica es de 29.8 in Hg y la densidad relativa del
mercurio es de 13.6. Determínese el valor de la temperatura desconocida en grados Rankine (R.711) 9.-Un cilindro en posición vertical contiene nitrógeno a 1.4 bar. Un émbolo sin fricción de masa m, colocado sobre el gas separa este de la atmósfera cuya presión es de 98 kPa. Si la aceleración local de la gravedad g es de 9.8 m/s2 y el área del émbolo es 0.01 m2, determínese la masa en kg del émbolo en reposo. Resp. 42.9 kg 10 Una escaladora lleva un barómetro que marca 950mbar en su campamento base. Durante la escalada toma 3 l3cturas adicionales, que son a) 904 mba,b) 824 mbar y c) 785 mbar. Estímese la distancia vertical en metros que ha ascendido desde el campamento base para cada lectura, si la densidad media del aire es 1.2 kg/m3. Desprecie el efecto de la altura sobre la aceleración local de la gravedad. Resp. a) 391m, b) 1071m c) 1402 m
