Análisis termodinámico de un proceso de combustión en un pistón

Una empresa automotriz está realizando algunos ensayos con los nuevos diseños de motor que lanzará al mercado el próximo año. En uno de estos ensayos se trabajó con una mezcla de aire y gasolina encerrados en un cilindro provisto de un pistón móvil. El volumen inicial de la mezcla gaseosa fue . En un momento se provocó la reacción de combustión en el interior de un cilindro que liberó 950 J de energía. La mezcla gaseosa se expandió contra la presión constante de 650 mm Hg y las condiciones del ensayo fueron tales que toda la energía liberada por la combustión se convirtió en trabajo para empujar el pistón móvil.

a) El calor liberado por la combustión, ¿corresponde al o al del proceso? Justifica tu respuesta.

b) ¿Cuáles fueron las condiciones del ensayo, isotérmico, isobárico, isocórico o adiabático? Justifica tu respuesta.

c) Calcula el volumen final de la mezcla gaseosa ().

d) Representa el proceso en un diagrama P versus V y sombrea el área correspondiente al trabajo realizado. ¿Este trabajo es hecho por o sobre el sistema?

Balance de energía en un proceso cíclico

Una sustancia experimenta un proceso cíclico durante el que recibe 10 kJ de un depósito térmico y cede 6 kJ al medio ambiente. En el ciclo se presentan dos interacciones de trabajo: en la primera se reciben 1,5 kJ mientra que en la segunda no es posible medir el trabajo.

a) ¿Cuál es el valor de la segunda interacción de trabajo?

b) ¿Cuál es el cambio en la energía interna de la sustancia?

Calor, trabajo y variación de energía en una expansión isotérmica a presión constante

Tres moles de un gas ideal experimentan una expansión isotérmica contra una presión de oposición constante de 100 kPa desde hasta . Calcula Q, W, y .

Entalpía de reacción a partir de los calores de combustión

Halla el valor de la entalpía de reacción del siguiente proceso:

Datos: ; ;

Variación de la energía interna de un sistema que absorbe calor y realiza un trabajo

Calcula el incremento de energía interna que experimenta un sistema que, al consumir una energía calorífica de 2,37 kilocalorías, realiza un trabajo de 6 300 J.