Respuestas Práctico 9

9.1 - i) ΔS_u = 1.95 J/K;  ii) ΔS_u = 0.65 J/K;  iii) ΔS_u = 0.22 J/K;  iv) ΔS_u = 0.07 J/K

Cuando la transferencia de calor se hace entre temperaturas más próximas, menor es la variación de entropía del universo.

9.2 - a) ΔS_gas = 39.5 J/K   b) ΔS_u = 24.5 J/K  

9.3 - a) T_f = Ti  y  P_f = P_i/2    b) ΔS_u = 103 J/K. El proceso es irreversible.

9.4 - a) W = 35 KJ;   b) ΔS_gas = 108.5 J/K;   c) ΔS_u = 49 J/K 

[Se ha considerado que la molécula lineal de CO₂ tiene 7 grados de libertad dado que su C_v = 28,96 J/mol K  a temperatura ambiente, según el NIST. Por lo tanto, si R = 8.3145 J/mol K, resulta que: GL = 2C_v/R = 7. Esto puede interpretarse como que, además de transladarse y rotar alrededor de dos ejes, se excitan dos modos de vibración: uno por cada átomo de oxígeno respecto del átomo central de cabono.]

9.5 - b) i) ΔU = (9/2)P₀V₀

ii) y iii)

Proceso 1 (ADB)

(A-D) W_AD = -0.69 P₀V₀; Q_AD = - W_AD  

(D-B) W_DB = 0; Q_DB = 4.5 P₀V₀          

Proceso 2 (ACB)

(A-C) W_AC =0.69 P₀V₀; Q_AC = - W_AC    

(C-B) W_CB = -3 P₀V₀; Q_CB = 7.5 P₀V₀ 

c) ΔS_gas = 2.77 P₀V₀/T₀

d) El gas intercambia calor con dos fuentes; una a T₀ y la otra a 4T₀

Proceso 1

ΔS_u = 0.955 nR

Proceso 2

ΔS_u = 1.59 nR

9.6 - a) ΔS_u = 3.79 J/k;  a) ΔS_u = 6.39 J/k (adicional)

9.7 - a) ΔS_h = 19.22 J/k;  a) ΔS_u = 0.946 J/K;