Duda Termodinámica 1

[fernandaLP]

Hola amigos, acá estoy, estudiando para el parcial, falta poco para la ejecución...
Me surgió una duda...
El planteo dice:
Calcule el cambio de la Energía interna de un gramo de agua líquida a 100 °c cuando se convierte a Presión atmosférica normal en:

A)vapor a 100 °c
B)líquido a 25 °c
C)sólido a -10°c

En el primer caso bien, calculé el Q, y luego el L. y de ahí deduje variacU=Q-L.
Me dio correcto.
Pero quise hacer lo mismo en los casos siguientes y estaba todo mal. Porque debí considerar que no realiza trabajo... es decir L=0.
Digamos, no realiza L porque disminuye su temperatura, porque se comprime o por algun otro motivo? Esa es mi duda, y como en la mayoria de los ejercicios hay que razonar, me pareció importante entender ese punto.

Un saludo!!!
fer

[[Beto]]

Re: Duda Termodinámica 1

Hola Fer.

Veamos yo lo haría mas o menos así:

Para agua a 100ºC a vapor a 100ºC (en este caso aumenta la energía interna)

Tienes que considerar que el cambio está dado por (en este caso disminuye la energía interna)

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

Para agua a 100ºC a agua a 25Cº (en este caso disminuye la energía interna)

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

Para agua a 100ºC a hielo a -25ºC ( en este caso disminuye la energía interna)

[Error LaTeX: Compilación LaTeX fallida]

En las formulas que he puesto he escrito $L$, es la latente de fusión o vaporización según sea el caso, $m$ la masa y $c$ los calores específicos del agua y del hielo segun sea el caso.

Espero no haberme confundido .

[fernandaLP]

Re: Duda Termodinámica 1

Gracias Jorgito.

Hasta ahí digamos entendí algo... de hecho es similar a como lo resolví.
Pero lo que no entendí es por qué en el caso B y C, el L=0 , es decir el trabajo es nulo.
Perdoná que insista en eso, igual las fórmulas que me apuntaste estan bien

[[Beto]]

Re: Duda Termodinámica 1

Gracias Jorgito.

Hasta ahí digamos entendí algo... de hecho es similar a como lo resolví.
Pero lo que no entendí es por qué en el caso B y C, el L=0 , es decir el trabajo es nulo.
Perdoná que insista en eso, igual las fórmulas que me apuntaste estan bien

Ahhh ... eso, bueno en realidad no es de que $L=0$, lo que te indica $L$ (llamada también calor latente) es cuanta cantidad de energía aumenta o disminuye por cada unidad de masa de una determinada sustancia al pasar de un estado a otro (en este punto la sustancia se mantiene a la misma temperatura pero si varia su energía interna), es por eso que en el caso (b) al no haber un cambio de estado en el agua hay esta variación de energía interna.

Además la constante $c$ (calor específico) te indica en cuanto varía la energía interna de la sustancia por unidad de temperatura y de masa, es decir cuando no hay cambio de estado pero si variación de temperatura.

[fernandaLP]

Re: Duda Termodinámica 1

bueno, mil gracias genio!
ahora me quedó más claro... un beso grande y hasta pronto

fer-

[carroza]

Re: Duda Termodinámica 1

Hola amigos, acá estoy, estudiando para el parcial, falta poco para la ejecución...
Me surgió una duda...
El planteo dice:
Calcule el cambio de la Energía interna de un gramo de agua líquida a 100 °c cuando se convierte a Presión atmosférica normal en:

A)vapor a 100 °c
B)líquido a 25 °c
C)sólido a -10°c

En el primer caso bien, calculé el Q, y luego el L. y de ahí deduje variacU=Q-L.
Me dio correcto.
Pero quise hacer lo mismo en los casos siguientes y estaba todo mal. Porque debí considerar que no realiza trabajo... es decir L=0.
Digamos, no realiza L porque disminuye su temperatura, porque se comprime o por algun otro motivo? Esa es mi duda, y como en la mayoria de los ejercicios hay que razonar, me pareció importante entender ese punto.

Un saludo!!!
fer

Hola. No se si entiendo el planteamiento: ¿Estais considerando que cuando se evapora agua no se realiza trabajo? ¿L es el trabajo o el calor latente de evaporacion?

Cuando el agua se evapora, se produce trabajo. Si no fuera así, no funcionarían las máquinas de vapor, y no hubiera ocurrido la revolución industrial.

[fernandaLP]

Re: Duda Termodinámica 1

Bueno, no era para tanto... mi duda era por qué no se producía trabajo. Asi figura en la resolución de la guía... y no había entendido por qué.

Yo no lo afirmo, sino que pregunté por qué.... bueno, ya, da igual.

[carroza]

Re: Duda Termodinámica 1

Bueno, no era para tanto... mi duda era por qué no se producía trabajo. Asi figura en la resolución de la guía... y no había entendido por qué.

Yo no lo afirmo, sino que pregunté por qué.... bueno, ya, da igual.

Hola, Fer. Perdona si mi comentario sonaba arisco. Los de este lado del océano (los españoles) somos bastante más bruscos y directos a la hora de hablar, comparados con los iberoamericanos.


Creo que, una vez que resuelvas un problema, y tengas el resultado "correcto", según la guía, es cuando más puedes disfrutar de la física, tratando de entender más en detalle que está ocurriendo, y qué relación hay entre tu problema y la naturaleza.

A eso me refería cuando hablaba de la revolución industrial, para indicar qué interesante puede ser un simple problema de termodinámica.

[[Beto]]

Re: Duda Termodinámica 1

Cuando el agua se evapora, se produce trabajo. Si no fuera así, no funcionarían las máquinas de vapor, y no hubiera ocurrido la revolución industrial.

Hola carroza, la verdad nunca me había puesto a pensar si realiza o no trabajo, pero no me queda claro ¿Al pasar de un estado a otro se realiza trabajo? , aunque supongo que si es cierto y se debe a a que al aumentar la energía interna de las partículas habrá un incremento de volumen, y para el caso del agua en su estado de vapor es más fácil que realice trabajo pues en este estado le es más fácil expandirse y hacer que funcione a una maquina de vapor. Pero en el intervalo donde se produce el cambio de estado ¿Cuál es el trabajo que se produce? ¿Te refieres al que esta relacionado con el cambio de volumen que experimenta una sustancia al pasar de un estado a otro? (no he calculad en cuanto varia el volumen del agua al pasar del estado líquido al estado de vapor pero supongo que debe de ser mas significativo que al pasar de estado sólido a estado líquido).

Mmm ... y la revolución industrial a la que te refieres si no me equivoco fue a la que llaman primera revolución industrial, bueno de todas formas nunca he sido bueno en historia .

Un Saludo.

[carroza]

Re: Duda Termodinámica 1

Hola carroza, la verdad nunca me había puesto a pensar si realiza o no trabajo, pero no me queda claro ¿Al pasar de un estado a otro se realiza trabajo? , aunque supongo que si es cierto y se debe a a que al aumentar la energía interna de las partículas habrá un incremento de volumen, y para el caso del agua en su estado de vapor es más fácil que realice trabajo pues en este estado le es más fácil expandirse y hacer que funcione a una maquina de vapor. Pero en el intervalo donde se produce el cambio de estado ¿Cuál es el trabajo que se produce? ¿Te refieres al que esta relacionado con el cambio de volumen que experimenta una sustancia al pasar de un estado a otro? (no he calculad en cuanto varia el volumen del agua al pasar del estado líquido al estado de vapor pero supongo que debe de ser mas significativo que al pasar de estado sólido a estado líquido).

Mmm ... y la revolución industrial a la que te refieres si no me equivoco fue a la que llaman primera revolución industrial, bueno de todas formas nunca he sido bueno en historia .

Un Saludo.

Cuando hay cambio de fase, y aumenta el volumen de un sistema, con una presion externa, se realiza trabajo.

Un mol de agua (18 g), al pasar a vapor, pasa de ocupar unos 18 cm^3 a ocupar unos 22.4 l, suponiendo que el vapor de agua no esta muy lejos del gas ideal.

El trabajo que realiza, si la presion exterior es de una atmosfera es W=P (V_f-V_i)


Y esto es simplemente lo que hace que funcionen las maquinas de vapor.


Fijate que lo que habitualmente se llama "calor latente de vaporización" es realmente una "entalpia de vaporización", que tiene en cuenta el trabajo realizado al expandirse.
http://es.wikipedia.org/wiki/Entalp%...orizaci%C3%B3n

[fernandaLP]

Re: Duda Termodinámica 1

No, no hay drama Carroza... Se que suelo preguntar cosas bastante "absurdas" para ustedes, pero deseo poder entender aaaalgo de fisica algun día, más que nada para poder entrar a la Universidad.

No quise ser grosera, es que detesto ser tan lerda para la materia, y no poder resolver un simple ejercicio de Termodinámica. Me dan ganas de darme la cabeza contra la pared.

Bueno, en fin... todo bien, quedate tranqui. ;-)
un saludo-
fer