Ejercicio resuelto 1 - Ecuación de estado de gas ideal - Clase Termodinámica

Gabriel Fernando García Sánchez

1 Oct 201711:16

Summary

TLDREn este video de termodinámica, se aborda un ejercicio práctico sobre la ecuación de estado de gas ideal, donde dos recipientes rígidos de oxígeno se conectan y se equilibran térmicamente. El instructor transforma las temperaturas a la escala absoluta y aplica la ecuación para determinar el volumen del segundo tanque y la presión final del sistema. A través de un análisis detallado, se calculan valores como la masa de oxígeno y se demuestra la importancia de entender las propiedades de los gases. El video es una excelente herramienta educativa para quienes desean profundizar en la termodinámica.

Takeaways

😀 El video se centra en un ejercicio de termodinámica aplicando la ecuación de estado de gas ideal.
💡 Se presentan dos recipientes con oxígeno a diferentes temperaturas y presiones conectados por una válvula.
🌡️ La temperatura inicial del primer tanque es de 30°C y la del segundo de 38°C.
🔒 La válvula se abre y el sistema alcanza el equilibrio térmico a 20°C.
📏 Se requiere calcular el volumen del segundo tanque y la presión final del sistema.
🧮 Se utilizan conversiones de temperatura a escalas absolutas para aplicar la ecuación de estado.
📊 La ecuación de estado de gas ideal se expresa como P * V = m * R * T.
🔍 Se calcula el volumen del segundo tanque usando los datos de presión, masa y temperatura.
📈 La presión final del sistema se determina considerando la masa total de oxígeno y el volumen total.
📚 Se recomiendan libros para profundizar en la termodinámica y se invita a los espectadores a interactuar con el canal.

Q & A

¿Cuál es el objetivo del ejercicio presentado en el video?
-El objetivo es determinar el volumen del segundo tanque y la presión final del sistema después de abrir la válvula que conecta dos recipientes de oxígeno.
¿Qué condiciones iniciales se conocen para el primer recipiente?
-El primer recipiente contiene oxígeno a 30°C, una presión de 600 kPa y un volumen de 1 m³.
¿Cuántos kilogramos de oxígeno hay en el segundo recipiente?
-En el segundo recipiente hay 3 kilogramos de oxígeno.
¿Qué temperatura se establece como equilibrio térmico con el exterior?
-La temperatura del equilibrio térmico con el exterior es de 20°C.
¿Qué ecuación se utiliza para resolver el problema del gas ideal?
-Se utiliza la ecuación de estado de los gases ideales: PV = mRT.
¿Cómo se convierten las temperaturas a la escala absoluta?
-Se suman 273 a la temperatura en grados Celsius para obtenerla en Kelvin.
¿Cuál es la constante de gas para el oxígeno utilizada en el cálculo?
-La constante de gas para el oxígeno es 0.2598 kJ/kg·K.
¿Qué volumen se calcula para el segundo tanque?
-Se calcula que el volumen del segundo tanque es de aproximadamente 162 m³.
¿Cuál es la presión final del sistema después de que se alcanza el equilibrio?
-La presión final del sistema se calcula como aproximadamente 309 kPa.
¿Qué se recomienda al final del video para aquellos que quieran estudiar más sobre termodinámica?
-Se recomiendan libros sobre termodinámica para aquellos que deseen hacer más ejercicios y profundizar en el tema.