Termodinámica Ejercicios de Sistemas Cerrados

1.- Una batería eléctrica aislada térmicamente se descarga a una presión atmosférica. Durante un periodo de prueba de una hora. El voltaje es de 2 volts y la corriente de 50 A. Al mismo tiempo la temperatura aumenta de 20 ºC a 40 ºC . Determine el trabajo eléctrico y la potencia eléctrica y la cantidad de masa calentada de aire.2.- Una masa de 2.4 kg de aire a 150 Kpa y 12 oC esta contenida en un dispositivo hermético de gas de cilindro –embolo sin fricción. Después el aire se comprime hasta una presión final de 600 Kpa. Durante el proceso se transfiere calor desde el aire para que la temperatura en el interior del cilindro se mantenga constante. Calcule el trabajo ingresado durante este proceso. Respuesta 272 KJ.3.- Nitrógeno en un estado inicial de 300 °K 150 Kpa y 0.2 m3 se comprime lentamente en un proceso isotérmico hasta una presión final de 800 Kpa. Determine el trabajo efectuado durante este proceso.4.- Un calentador eléctrico de resistencia de 2 KW se activa en una habitación durante 30 min. La cantidad de energía transferida al cuarto es de?5.-Las necesidades de alumbrado de un almacén se satisfacen con 6 equipos de luz fluorescente, cada equipo tiene cuatro lámparas de 60 W de potencia nominal cada una. Todas las lámparas están encendidas durante las horas de operación de la instalación que es de 6:00 am a 6:00 pm, 365 días al año. El almacén se usa realmente durante un promedio de tres horas por día. Si el precio de la electricidad es de $0.80 KW/h , determine la cantidad de energía y dinero que se ahorraría si se instalaran sensores de movimiento. 6.- Un calentador de resistencia eléctrica de 2 Kw se sumerge en 5 Kg de agua y se pone a funcionar durante 10 min. Durante el proceso se pierden 300 Kj de calor desde el agua. El aumento en la temperatura del agua es de :7.- Un dispositivo cilindro- embolo contiene hidrógeno a 14.7 psias y 15 ft3 . En este estado un resorte lineal con una constante de resorte de 15 000 lbf/ft toca al embolo pero no ejerce fuerza sobre el. El área de la sección transversal del embolo es de 3 ft3. Se transfiere calor al hidrógeno, causando que este se expanda hasta duplicar su volumen. Determine a) La presión final, b) El trabajo total efectuado por el hidrógeno, c) La fracción de este trabajo hecho contra el resorte.

MI Rosario Martinez Macias