Ejercicios resueltos del Primer Principio de la Termodinámica: Calor a Presión y Volumen Constante
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Resolución de los ejercicios del Primer Principio de Termodinámica: Calor a Presión y Volumen Constante

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 = QP –  p • (V2 – V1)
QP + U1 + p •V1 = U2 + p •V2
Su definimos como  H(entalpía) = U + p • V la expresión quedará: QP + H1 = H2     es decir: QP = ΔH
QP = QV + p • ΔV    o también:   QP =  QV + 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 = QV = –16416 kJ
Combustión:  C8H18 (l) + 25/2 O2 (g) → 8 CO2 (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 = QP = –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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