Trabajo Colaborativo Fase 2

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018  

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA 

TRABAJO COLABORATIVO No. 1 

PRESENTADO POR   WILLIAM JUNIOR ALVARADO CERVANTES FAIDER FELIZZOLA FRAGOZO

PRESENTADO A 

Tutor  DAVID ORLANDO PAEZ 

GRUPO  212065_23 

FECHA DE ENTREGA

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   XXX de Septiembre de 2018 

Etapa 1  Estudiante 

% de participación (0-100%) 

WILLIAM ALVARADO CERVANTES  FAIDER FELIZZOLA FRAGOZO (indicar nombre del estudiante)  (indicar nombre del estudiante)  (indicar nombre del estudiante) 

Indicar con referencias APA de dónde se basó para responder las preguntas. Debe hacer un resumen o reflexión de su autoría. Si copia información textual de internet o de alguna fuente puede ser considerado FRAUDE  FRAUDE  1.  Explique en qué consiste la ley cero de la termodinámica y describa 3 ejemplos representativos.

La ley cero de la termodinámica: Cuando dos sistemas A y B encuentran en equilibrio térmico con un tercer sistema C, entonces se encuentran en equilibrio térmico entre sí. Equilibrio térmico = igualdad de temperatura.

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   TA = TB = TC 

Ejemplos:  

Un vaso con hielo al aire libre, llega un momento donde quedan en equilibrio. 

●

 

●

Un termómetro al medir la temperatura de un cuerpo. 

 

Meter una bolsa de agua al congelador, llega un punto donde alcanzan el equilibrio. 

●

2.  Cuál es la ecuación de los gases ideales? Explicar cada término. Qué dice la ley de Charles, Boyle y Gay-Lussac?.

PV=nRT

n=

PV=

RT 

P: Presión en atm V: volumen en L n: Numero de moles R : Constante de los gases ideales (0.082 L.atm / mol.K) T: Temperatura en K PM: peso molecular Ley de Charles: En un gas a presión constante el volumen es directamente  proporcional a la temperatura. V=kT

Trabajo Colaborativo Unidad I 

V1/T1 = V2/T2 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   Ley de Boyle: En un gas a temperatura constante el volumen es inversamente  proporcional a la presión. P1V1 = P2V2  Ley de Gay Lussac: Cuando el volumen de un gas es constante, la presión es directamente proporcional proporcional a la temperatura. P = kT

3. 

P1/T1 = P2/T2 

¿Qué es energía y calor?

Energía: Es la capacidad para realizar un trabajo, producir un movimiento u generar un cambio.

Calor: Es la transferencia de energía entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentra a distintas temperaturas.

4. 

¿Qué es el trabajo?

Trabajo: Transferencia de energía entre cuerpos. Expresión matemática a Presión constante

V1 /T1 = V2 /T2 

Expresión matemática a Temperatura constante

P1V1 = P2V2 

Expresión matemática a Volumen constante

P1/T1 = P2/T2 

5. 

Complete la tabla

Definición 

Trabajo Colaborativo Unidad I 

Unidades en sistema Internacional 

Unidades en sistema Inglés 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   Temperat ura 

Magnitud física que refleja el grado de calor de un cuerpo.

Energía cinética 

Es la energía que posee un cuerpo en movimiento

Presión 

Fuerza que ejerce un cuerpo sobre otro

Fuerza 

Capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo.

Energía 

Capacidad de un cuerpo para realizar un trabajo, producir un cambio o transformación.

Volumen especifico 

Es el volumen ocupado por unidad de masa.

Trabajo Colaborativo Unidad I 

Kelvin (K)

Grado Celsius (°C), Grado Fahrenheit (°F), Rankine (R) 

Joule (J) Libras pie (Lb.ft)

Pascal (Pa)

psi

Kilogramo.metro. s

Li.ft.seg2

Kg.m/s2

Poder Calorífico BTU

Metro cubico (m3)

Pie cubico (p3)

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018  

Energía potencial 

Es la energía que posee un cuerpo con relación a su posición.

Julio (J)

Energía interna 

Es la suma de todas las energías que poseen un cuerpo.

Julio (J)

6.  Cómo funciona una central hidroeléctrica. Resumir la información de forma concreta del siguiente video: https://www.youtube.com/watch?v=9q https://www.youtube.com /watch?v=9qhx6Y9u14g hx6Y9u14g  

Etapa 2  1.  Cada estudiante completará la tabla según su peso y mostrará los cálculos realizados

Masa en Kg 

Peso en la tierra en Newton 

Peso en Júpiter en Newton 

W=80kgx3,70m W=80kgx /s2=296N 

William Junior Alvarado Cervantes  Faider Samuel Felizzola Fragozo

Peso en la Mercurio en Libras fuerza 

80 kg 

70 kg 

W=80kgx9,8m/ W=80kgx s2 = 784 N 

W=70Kgx9,8m/ W=70Kgx s2 =686N 

Trabajo Colaborativo Unidad I 

W=80kgx23,1 W=80kgx 2 m/s2 =1849,6 N 

W=70kgx23,1 W=70kgx 2 m/s2 =1618,4N 

296Nx(0,2248 296Nx lbf/1N)=66,543 Lbf   W=70kgx3,70m W=70kgx /s2=259N  259Nx(0,2248 259Nx lbf/1N)=58,223 2lbf  

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   Nombre Estudiante 3  Estudiante 4  Estudiante 5 

2.  Cada estudiante seleccionará dos ciudades y realizará cálculos detallados para hacer la conversión de temperaturas

Nombre del

Ciudad 

estudiante que hace el aporte 

William Junior Alvarado Cervantes 

Bogotá 

Cali 

Faider Felizzola

Temperatura

Temperatur

Temperatura actual

actual °C  promedio

a actual promedio en K 

promedio en R  

K=°C+273,15  

R=(9C/5)+491,67 

K=13+273,15 

R=(9(13)/5)+491,67 

K=286,15 

R=515,07 

K=24+273,15 

R=(9(24)/5)+491,67 

K=297,15 

R=534,87 

K=°C+273,15  

R=(9C/5)+491,67 

K=33+273,15 

R=(9(33)/5)+491,67 

K=306,15 

R=551,07 

13°C 

24°C 

Medellín  Cartagena  33°C Villavicenci o 

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   Barranquill a  Putumayo  Tunja  Faider Felizzola

Santa Marta 

32°C

K=°C+273,15  

R=(9C/5)+491,67 

K=32+273,15 

R=(9(32)/5)+491,67 

K=305,15 

R=549,27 

San Andrés islas 

3. 

Cada estudiante resolverá un ejercicio de gases ideales y trabajo:

Nombre del estudiante que desarrolla: desarrolla: William Junior Alvarado a.  Un gas ideal pasa de un estado 1 con P1=5 atm, T1=300K y v1=1.5 L a un un estado 2 con con presión constante. constante. Si la temperatura temperatura es de 400K determinar el nuevo volumen. Determine el trabajo en unidades kJ Solución: V1=1.5 L

V2= (V1xT2)/T1 

T1=300 K

V2=?

T2=400 K

  V2=(1.5Lx400K =(1.5Lx400K)/300K= )/300K= 2L

→

→

P=5 atm

V2=2L 

W=-P(V2-V1)  → W=-5atm (2L – 1,5L)= -5atm(0,5L) = -2.5atm*L W= -2,5atm*L(1 2,5atm*L(101,325J/(1atm* 01,325J/(1atm*L))= L))= -253,3125 J W= -253,3125J (1KJ/1000J) = -0,2533125 KJ

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   Nombre del estudiante que desarrolla: desarrolla: b.  3 Kg de Nitrógeno se encuentran a 3 kPa y temperatura de 430 K, pasan a un estado dos donde su temperatura permanece permanece constante y su nueva presión es el doble. Determinar v1, v2 y el trabajo W en kJ Solución:

Nombre del estudiante que desarrolla: desarrolla: c.  Un gas ideal de 2 moles está contenido en un recipiente rígido donde su volumen no cambia, su temperatura inicial es de 412 K y su presión es de 15 kPa. Si la presión se reduce a la mitad, determinar la nueva temperatura y el trabajo del sistema. Solución:

Nombre del estudiante que desarrolla: desarrolla: d.  Un gas ideal tiene una presión de 21 atm, una temperatura de 278 K y un volumen de 80 L, determinar los moles del gas y la masa en gramos si se sabe que es helio.

Solución:

Nombre del estudiante que desarrolla: desarrolla:

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   e.  Un sistema compuesto por aire está a 150 kpa y un volumen de 12 m3. Si la presión permanece constante y el volumen se duplica, determinar la nueva presión y determinar el trabajo W en KJ

Solución:

Ejercicios grupales

Estudiante 

% de participación (0-100%) 

(indicar nombre del estudiante)  (indicar nombre del estudiante)  (indicar nombre del estudiante)  (indicar nombre del estudiante)  (indicar nombre del estudiante) 

4.  Determine la masa, el peso y el volumen específico del aire contenido en un recinto cuyas dimensiones son 6 m x 4 m x 7 m. Suponga que la densidad del aire es 1.2 kg/m3 (recuerde que peso=m*g). Dimensiones del aire en m3: 6 m x 4 m x 7 m = 168 m 3 1 m3 → 1.2 kg  168m3 →  X X ·1 m3 = 1.2 kg·168m3  X= (1.2 kg·168m3)/ 1 m3 X=201.6 kg m= 201.6 kg 

p= 201.6 kg*9.8m/s3 = 1975.68 N  v=1/1.2 kg/m3 =0.8333 m3/kg 

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   5.  El calor específico a presión constante del aire a 25 °C es 1.005 kJ/kg °C. Exprese este valor en kJ/kg°C, J/g °C, kcal/kg°C y Btu/lbm °F. (tenga en cuenta que °F=1.8 °C) Etapa 3 (Actividad individual) Se debe realizar el ejercicio de forma individual empleando Excel de acuerdo a las indicaciones de la guía, ese archivo debe adjuntarse junto con la solución de este documento.

Cada estudiante debe realizar su programa en Excel y colgarlo en el foro  Empleando Excel, realice un programa para enumerar las temperaturas correspondientes en K, °F y R desde -400 hasta 400°C en incrementos de 50 grados y adicionalmente un programa que al alimentar la presión en atm retorne en Kpa, bares y lbf/ft2  A continuación se muestra un esquema del trabajo solicitado (a otras temperaturas), cada celda está configurada de acuerdo a la fórmula de conversión. Para el caso del primer programa, al extender las celdas a las distintas Temperaturas, Excel automáticamente determina el valor de las presiones en las distintas unidades. Para el segundo caso cualquier presión en atmosferas automáticamente saldrá en las otras unidades en las celdas adyacentes.

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018  

Figura A. Ejemplo de un programa similar en excel que deben desarrollar individualmente

Práctica 1 de laboratorio Virtual (Grupal)  Debe entregar la práctica 1 del laboratorio virtual que encuentra en el entorno de aprendizaje práctico. Emplear el foro de la fase 7 -práctica 1 para realizar sus aportes y entrega. Fecha de entrega el 30 de septiembre de 2018 

REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS  Se debe referenciar todas las páginas, libros, artículos que se consulten para el desarrollo de la actividad, recuerden utilizar las normas APA para ello. http://www.bidi.uam.mx/ind di.uam.mx/index.php?option ex.php?option=com_conte =com_content&view=article nt&view=article&id=62: &id=62: http://www.bi citar-recursos-electroni citar-recurs os-electronicos-normas-a cos-normas-apa&catid=38:co pa&catid=38:como-citarmo-citarrecursos&Itemid=65#2 http://datateca.unad.edu.co http://datateca.u nad.edu.co/contenido /contenidos/301127/Manu s/301127/Manual_de_Normas al_de_Normas_APA.pdf  _APA.pdf   Para el desarrollo y la evaluación del trabajo colaborativo se tiene en cuenta lo establecido en el Artículo 19 de la Resolución 6808 del 19 de agosto de 2014 "Por el cual se emiten los referentes y lineamientos para el desarrollo del trabajo colaborativo y el acompañamiento docente y se dictan otras disposiciones", disposicione s", donde se establece:

Artículo 19. Evaluación del trabajo colaborativo. “Para aquellos estudiantes que ingresan faltando faltando dos o tres días para el cierre de la actividad, el docente no tendrá en cuenta estas participaciones para la asignación de la calificación en respeto del cumplimiento de aquellos estudiantes que sí lo han

Trabajo Colaborativo Unidad I 

 

ECBTI  TERMODINÁMICA TERMODINÁMIC A 212065  Semestre 16-04 de 2018   hecho” … “En aquellos grupos colaborativos donde la participación de algunos estudiantes sea mínima o nula, el docente realizará la calificación de su trabajo colaborativo de forma individual, binas o tríos sin que la ausencia de los compañeros compañero s afecte su calificación final.”  

Trabajo Colaborativo Unidad I