1-1C ¿Cuál es la diferencia entre los enfoques clásico y estadístico de la termodinámica? La termodinámica clásica se basa en observaciones experimentales mientras que la termodinámica estadística se basa en el comportamiento medio de gr andes grupos de partículas. 1-2C ¿Por qué un ciclista adquiere velocidad en un camino cuesta abajo aun cuando no esté pedaleando? ¿Viola esto el principio de la conservación de la energía? En una carretera de descenso la energía potencial del ciclista se está convirtiendo en energía cinética, y así el ciclista toma velocidad. No hay creación de energía, y por lo tanto no hay violación del principio de conservación de la energía. 1-4C ¿Cuál es la diferencia entre libra-masa y libra-fuerza? Libra-masa lbm es la unidad de masa en el sistema inglés, mientras que libra-fuerza lbf es la unidad de fuerza. Una fuerza de libra es la fuerza requerida para acelerar una masa de 32.174 lbm por 1 pie / s2. En otras palabras, el peso de una masa de 1 libra al nivel del mar es 1 lbf. 1-5C ¿Cuál es la diferencia entre kg-masa y kg-fuerza? Kg-masa es la unidad de masa en el sistema SI mientras que kg-fuerza es una unidad de fuerza. 1 kg de fuerza es la fuerza requerida para acelerar una masa de 1 kg en 9.807 m / s2. En otras palabras, el peso de la masa de 1 kg al nivel del mar es de 1 kg de fuerza. 1-16C Una lata de bebida carbonatada a tem peratura ambiente se mete al refrigerador refr igerador para que se enfríe. ¿Consideraría a la lata como un sistema cerrado o como un sistema abierto? Explique su respuesta. Una lata de refresco debe ser analizada como un sistema cerrado ya que ninguna masa está cruzando los límites del sistema. 1-17C ¿Cuál es la diferencia entre propiedades intensivas y extensivas? Las propiedades intensivas no dependen del tamaño (extensión) del sistema sino de las propiedades extensas. 1-18C ¿Para que un sistema esté en equilibrio termodinámico la temperatura y la presión tienen que ser las mismas en todas partes? Para que un sistema esté en equilibrio termodinámico, la temperatura tiene que ser la misma en todo pero la presión no. Sin embargo, no de be haber fuerzas de presión desequilibradas presentes. La presión creciente con la profundidad en un fluido, por ejemplo, debe ser e quilibrada por el aumento de peso. 1-19C ¿Qué es un proceso en cuasiequilibrio? ¿Cuál es su importancia en ingeniería? Para que un sistema esté en equilibrio termodinámico, la temperatura tiene que ser la misma en todo pero la presión no. Sin embargo, no debe haber fuerzas de presión desequilibradas presentes. La presión creciente con la profundidad en un fluido, por ejemplo, debe ser equilibrada por el aumento de peso.
1-20C Defina los procesos isotérmico, isobárico e isocórico. Un proceso durante el cual la tem peratura permanece constante se llama isotérmico; un proceso durante el cual la presión permanece co nstante se llama isobárico; y un proceso durante el c ual el volumen permanece constante se llama isocórico 1-21C ¿Cuál es el postulado de estado? El estado de un sistema compresible simple está completamente especificado por dos propiedades independientes e intensivas. 1-22C ¿El estado del aire en una habitación completamente aislada se especifica por completo mediante la temperatura y la presión? Explique su respuesta. Sí, porque la temperatura y la presión son dos propiedades independientes y el aire en una habitación aislada es un sistema co mpresible simple. 1-23C ¿Qué es un proceso de flujo estable? Se dice que un proceso es de flujo constante si no implica cambios con e l tiempo en cualquier parte dentro del sistema o en los límites del sistema. 1-24C ¿Qué es la densidad relativa? ¿Cómo se re laciona con la densidad? La gravedad específica, o densidad relativa, y se define como la relación de la densidad de una sustancia a la densidad de alguna sustancia estándar a una temperatura e specificada (usualmente agua a 4 ° C, para la cual ρH2O = 1000 kg / m3). Es decir, SG H2O / ρρ =. Cuando se conoce la gravedad específica, la densidad se determina a partir de H2OSG ρρ = ×. 1-34C ¿Cuál es la diferencia entre la presión manométrica y la absoluta? La presión relativa a la presión atmosférica se denomina presión de calibración, y la presión relativa a un vacío absoluto se denomina presión absoluta. 1-35C Explique por qué a grandes alturas algunas personas experimentan hemorragia nasal y otras dificultad para respirar. La presión atmosférica, que es la pre sión externa ejercida sobre la piel, disminuye con el aumento de la elevación. Por lo tanto, la presión es menor en elevaciones más altas. Como resultado, la diferencia entre la presión sanguínea en las venas y la presión de aire en el exterior aumenta. Este desequilibrio de presión puede causar que algunas venas de paredes de lgadas como las de la nariz exploten, causando sangrado. La falta de aire es causada por la menor densidad del aire en mayores elevaciones, y por lo tanto menor c antidad de oxígeno por unidad de volumen 1-36C Alguien afirma que la presión absoluta en un líquido de densidad constante se duplica si la profundidad aumenta al doble. ¿Está de acuerdo? Explique su respuesta. No, la presión absoluta en un líquido de densidad constante no se duplica cuando la profundidad se duplica. Es la presión de medición que se duplica cuando se duplica la profundidad
1-37C Un diminuto cubo de acero se suspende en agua a través de una cuerda. Si las longitudes de los lados del cubo son muy pequeñas, ¿cómo compararía las magnitudes de las presiones arriba, abajo y a los lados del cubo? Si las longitudes de los lados del pequeño cubo suspendido en el agua por una cuerda son muy pequeñas, las magnitudes de las presiones en todos los lados del cubo serán las mismas.
1-38C Exprese la ley de Pascal y dé un ejemplo real en relación con esta ley. El principio de Pascal afirma que la presión aplicada a un fluido confinado aumenta la presión en toda la misma cantidad. Esto es una consecuencia de la presión en un fluido que permanece constante en la dirección horizontal. Un ejemplo del principio de Pascal es el funcionamiento del gato hidráulico del coche.
Temperatura 1-26C ¿Qué es la ley cero de la termodinámica? La ley zerote de la termodinámica establece que dos cuerpos están en equilibrio térmico si ambos tienen la misma lectura de temperatura, aunque no estén en contacto.
1-27C ¿Cuáles son las escalas de tem peratura ordinaria y absoluta en el SI y en el sistema inglés? Son celsius (° C) y kelvin (K) en el SI, y fahrenheit (° F) y rankine (R) en el sistema inglés.
1-29 La temperatura de una persona saludable es 37°C. ¿Cuál es el valor en ke lvins? Se da una temperatura en ° C. Se debe expresar en K. Análisis La escala de Kelvin está relacionada con la escala Celsius por T (K] = T (° C) + 273 Así, T (K) = 37 ° C + 273 = 310 K
1-30E Considere un sistema cuya temperatura es de 18°C. Exprese esta temperatura en R, K y °F. Se da una temperatura en ° C. Análisis Usando las relaciones de conversión entre las distintas escalas de temperatura, T (K) = T (° C) + 273 = 18 ° C + 273 = 291 KT (° F) = 1.8T (° C) + 32 = (1.8) (18) + 32 = 64.4 ° FT (R] = T (° F) + 460 = 64.4 + 460 = 524.4 R
1-31 La temperatura de un sistema aumenta en 15°C durante un proceso de calentamiento. Exprese este incremento de temperatura en kelvins. Se indica un cambio de temperatura en ° C. Se debe expresar en K. Análisis Este problema se refiere a los cambios de temperatura, que son idénticos en las escalas Kelvin y Celsius. Por lo tanto, ΔT (K] = ΔT (ºC) = 15 K
1-32E La temperatura de un sistema disminuye 45°F durante un proceso de enfriamiento. Exprese esta reducción de temperatura en K, R y °C. Se indica un cambio de temperatura en ° C. Se debe expresar en K. Análisis Este problema se refiere a los cambios de temperatura, que son idénticos en las escalas Kelvin y Celsius. Por lo tanto, ΔT ( K] = ΔT (ºC) = 15 K
