RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS DE TERMODINÁMICA (TERMOQUÍMICA); PRIMER PRINCIPIO: 

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RESOLUCIÓN DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS:

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2BE789

Se aplica la ecuación del primer principio de la termodinámica:

        ΔU = q + w.

Respecto a los signos de q y w:
                  Las pérdidas de energía del sistema (por disipación de calor o como trabajo realizado por el sistema) tienen signo menos.
        ΔU = –124 – 555 kJ = –679 kJ.
              Que nos indica que el sistema pierde 679 kJ de energía interna.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1562:

a)    ΔU = Q + W
b)    Si V = cte  W = 0 → QV = ΔU

Si p = cte →  W = – p •ΔV → ΔU = – p •ΔV
U₂ –  U₁ = Q_P –  p • (V₂ – V₁)
Q_P + U₁ + p •V₁ = U₂ + p •V₂
Su definimos como  H(entalpía) = U + p • V la expresión quedará: Q_P + H₁ = H₂     es decir: Q_P = ΔH
Q_P = Q_V + p • ΔV    o también:   Q_P =  Q_V + Δ n • R • T

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1563:

a)    Falso, pues depende del signo que tenga el trabajo.
b)    Falso.
c)    Falso, pues H si es función de estado.
d)    Verdadero.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1564:

a)    Con la energía interna U: el calor intercambiado coincidirá con la variación de energía interna ΔU.
b)    Si V es constante el trabajo será nulo.

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1565:

M(C₈H₁₈) = 114 g/mol

ΔU = Q_V = –16416 kJ
Combustión:  C₈H_{18 (l)} + 25/2 O_{2 (g)} → 8 CO_{2 (g)} + 9 H₂O _(l)
Δn = 8 – 25/2 = –4,5 mol de gases por cada mol de octano.

Como se queman 3 moles de octano: Δn = 3•(–4,5 mol) = –13,5 mol
ΔH = ΔU + Δn•R•T = –16416 kJ –13,5 mol•8,31 J•mol•K^–1•298 K
ΔH = –16449 kJ

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1566:

ΔU = Q + W = 80 J + (–150 J) = –70 J

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1567:

ΔH = Q_P = –185 kJ
ΔU = Q + W = ΔH + W = –185 kJ + 100 kJ = –85 kJ

RESOLUCIÓN EJERCICIO Q2B1568:

ΔU = Q + W = –120 kJ + (–50 kJ) = –170 kJ

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