Termodinámica 2003          

Practica

Unidad Temática 6                                  

RELACIONES TERMODINAMICAS

 

 

Problema 1

A partir de la Relación Fundamental de las Propiedades Termodinámicas (du = Tds –Pdv) y las Funciones de Conveniencia (h = u + Pv; F =u – Ts; G = h –Ts), deducir:

a)         Las Funciones Características.

b)        Las Relaciones de Maxwell

c)         Expresar du, dh y ds e función de Cv, Cp, P, v y T

 

Problema 2

Dada la Relación de Maxwell, (  s /  P)T = - (  v /  T)P

a)         Demostrar su validez para el vapor de agua a 300 °C y 600Kpa.

b)        Calcular la variación de la Entropía con la presión a temperatura constante, para un gas cuya ecuación de estado es P(v – b) = RT

Respuesta: b) –R/P

 

Problema 3

Calcular las variaciones de Entropía y Entalpía, para un proceso que opera con Freon 12, que va de 1,5 a 1,9 bar, isotérmicamente a 60°C. Se tienen como dato  a siguiente tabla para los volúmenes específicos (en cm3 / g)

 

 

40°C

50°C

60°C

80°C

100°C

1.4 bar

150.2

155.3

160.5

170.7

180.9

1.8 bar

116

120.1

124.1

132.2

140.2

2 bar

104

107.7

111.4

118.7

125.9

Respuesta: Dh = -0,389[ Kjoule/Kg]; Ds = -0,017068[ Kjoule/Kg °K]

 

Problema 4

El Coeficiente de Joule – Thomson, se define como:

 

m = (¶    T /   P)h

 

a)         Demostrar que (  h /   P)T = -mCp

b)        Estimar la variación del calor específico con la presión a la temperatura de 50°C, El valor observado fue de 7,3.10-3 cal / mol °K atm. El calor específico del aire a 100 atm de presión es 7,91cal / mol °K a 50°C y 7,79 cal / mol °K a 75°C.. Se tiene los datos de m (°C / atm) del aire en función de la temperatura y la presión:

 

 

0°C

25°C

50°C

75°C

1 atm

0.2663

0.2269

0.1887

0.1581

20 atm

0.2494

0.2116

0.1777

0.1490

60 atm

0.2143

0.1815

0.1527

0.1275

100 atm

0.1782

0.1517

0.1283

0.1073