1r ciclo Problema de Termodinámica

[samuelgiordano]

Hola, estaba tratando de resolver este problema https://dl.dropboxusercontent.com/u/...%C3%A1mica.pdf y no llego a la respuesta que se da en el libro ( h= 0,25m). ¿Podría alguien orientarme y proponer alguna solución? muchas gracias de antemano y saludos ! =)

[Richard R Richard]

Re: Problema de Termodinámica

en realidad es un problema de mecanica de fluidos

Si extraes el aire del lado izquierdo, el sistema pasa a ser un barómetro como el del experimento de torricelli

el nivel de mercurio no alcanzara el metro del lado izquierdo descenderá hasta igualar a la presión atmosférica

1 torr es
$<br /> 1 mmHg\approx 1Torr$

$\frac{Patm}{\gamma}+ H1=H2+0$

$(H2-H1)=750mm$



como lo que baja del lado izquierdo es igual a lo que sube del derecho el lado izquierdo la mitad de 750 y y el derecho asciende la mitad de 750mm

$\Delta H =37,5 cm$

No le encuentro sentido a la segunda pregunta, pues depende de la bomba utilizada. yo la he supuesto 0 mmHg

si la cantidad de moléculas de aire se conservara, en el interior del tubo, podrias usar que $Q=W=nRT\ln\left (\dfrac {V_i-\Delta H\cdot S}{V_i}\right )$ pero esta relación no es entonces cierta.

[carmelo]

Re: Problema de Termodinámica

Hola.

a) Para facilitar los cálculos se utilizara que $1 torr \approx 1mmHg$ y que la bomba de vacio es "tan buena" que se obtiene un vacio de 0 mmHg.

Si la temperatura permanece constante se puede escribir para la parte izquierda del tubo:

$P_iV_i=P_fV_f$

Se utilizará como unidad de presión $cmHg$ y como unidad de volumen $cm^3$
Por lo tanto:

$V_0= 50 \cdot S \qquad P_0 = 75$

$V_f= (50 +\dfrac h 2) \cdot S \qquad P_f= h$

$75\cdot 50S=h(50+\dfrac h 2)S$

Y se llega a la siguiente ecuación de segundo grado en $h$:

$h^2+100h-7500=0$

Donde $h=50 cm$, con lo cual el nivel del lado izquierdo desciende $\dfrac h 2 = 25 cm$

b) $P_f=500 mmHg$ ($500 Torr$)

Saludos
Carmelo

[samuelgiordano]

Re: Problema de Termodinámica

Hola, cuando desarrolle el problema me dio similar a tu solución. Dejo el Link (https://www.u-cursos.cl/usuario/7c1c...s-Salinger.pdf) del libro para que lo revises. El problema es el 4 del segundo capítulo del libro. Muchas gracias por sus respuestas ! =)

Saludos
Samuel

[carmelo]

Re: Problema de Termodinámica

Hola.

Ya lo revisé. Estaba cometiendo un error de cálculo. Lo corregí en mi anterior post. El volumen final en el tubo izquierdo es $(50 + \dfrac h 2)S$ y no $(50 + h)S$ como había expresado anteriormente. Con esta corrección se llega a la respuesta que tu manejas como correcta.

Saludos
Carmelo

[Richard R Richard]

Re: Problema de Termodinámica

hola carmelo , he leido como has hecho el calculo, y que la solucion es la que da el libro ,

pero si la presion es 0 en el tubo izquierdo, como puede haber aire para que lo uses en $P_fV_f=P_iV_i$ no se en que basan en que todavia existe aire en el tubo?

en todo caso quiza sea que no entiendo tu fórmula.

$V_f= (50 +\dfrac h 2) \cdot S$

se me ocurre deberia ser

$V_f= (50 -\dfrac h 2) \cdot S$

ya que el volumen de aire se reduce

Saludos y gracias anticipadas

Edito olvidalo carmelo ... acabo de darme cuenta de mi error coloque la bomba de vacio del otro lado...Disculpa samuel. es clara la solución .

[carmelo]

Re: Problema de Termodinámica

La presión es cero en el tubo derecho (el que se conecta a la bomba de vacio). En el izquierdo se mantiene el aire que había inicialmente. La presión en el tubo izquierdo es compensada por la diferencia de nivel en la columna de mercurio (ya que por encima de este del lado derecho "no hay gas" p=0).

Saludos
Carmelo