TERMODINAMICA

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INTRODUCCIÓN

En esta semana de termodinámica se explica sobre el calor y sus temperaturas explicando las diferencias de grados Celsius a Fahrenheit y kelvin en el cual se deben utilizar ecuaciones correspondientes de estos, como también se explica la dilatación y longitud en los cambios de temperaturas en diferentes conceptos, sin dejar de lado la importancia de la fusión latente en conjunto con la vaporación de ellos.

DESARROLLO TAREA SEMANA 1

1.- Un recipiente con agua se calienta de 25°C a 80°C ¿Cuál es el cambio de temperatura en la escala Kelvin y Fahrenheit? (3 puntos).

Escala Fahrenheit:

Ecuación 1:

Tf= 9/5 x tc + 32

Tf= 9/5 x 25 ¬+ 32 = 77°F

Ecuación 2:

Tf = 9/5 x tc + 32

Tf = 9/5 x 80 + 32 = 176 °F

Respuesta 1: Por lo siguiente la temperatura del recipiente de 25°C equivale a 77°F.

Respuesta 2: Por lo siguiente la temperatura del recipiente aumento a 80°C equivalente a

176 °F.

Respuesta 3: Por lo siguiente podemos explicar que la temperatura del agua del recipiente se calienta de 77°F a 176 °F.

Escala Kelvin:

Ecuación 1:

Tk= tc +273,15

Tk = 25+ 273,15= 298,15°K

Ecuación 2:

Tk= tc+ 273,15

Tk=80+273,15=373,15°K

Respuesta 1: Por lo siguiente la temperatura del recipiente de 25°C equivale a 298,15°K.

Respuesta 2: Por lo siguiente la temperatura del recipiente aumento a 80°C equivalente a 373,15°K

Respuesta 3: Por lo siguiente podemos explicar que la temperatura del agua del recipiente se calienta de 298,15°K a 373,15°K.

2. Un trozo de tubo de hierro tiene 7 m de longitud a temperatura ambiente (20°C). Si la tubería se va a utilizar para conducir vapor ¿Cuál será la tolerancia para la dilatación y qué nueva longitud tendrá la tubería? Fundamente su respuesta (3 puntos).

Solución:

La temperatura del vapor es 100°C y αhierro=1,2 x 10-5 /°C. Por lo que, el incremento de la longitud

es:

∆L= α Lo ∆t= (1,2 x 10-5/°C) (7m) (100°C - 20°C) = 0,0672m.

Por lo tanto, la longitud final de la tubería es:

Lo= 0,0672m

L= Lo + ∆L = 7m + 0,0672m = 7,0672m               

3. ¿Qué importancia tienen el calor latente de fusión y de evaporación en un cambio de fase de una sustancia? Fundamente su respuesta (3 puntos)

El calor latente de fusión primeramente es el cambio de fase del estado sólido a liquido expresándose como fusión donde la temperatura produce el cambio de este llamándolo fusión de sustancia, en cambio la vaporación es el cambio de liquido a vapor con el cambio de temperatura de este también llamándolo punto de ebullición de la sustancia. (IACC, 2020)

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