1) Un mol de gas ideal está encerrado a una

1) Un mol de gas ideal está encerrado a una presión constante de 2 atm; la temperatura varía desde
100ºC hasta 25ºC. Cuál es el valor de W, Q, ∆E, ∆H, ∆S para el gas ideal? Realizar el cálculo también
para una sustancia con CV=3cal/Kmol.
2) Cinco moles de un gas ideal a 30ºC se expanden isotérmicamente y reversiblemente desde 10 hasta
50 L. Calcular W, Q. ∆E, ∆S y ∆H.
3) Un mol de amoniaco, inicialmente a 25ºC y 1 atm se calienta isobáricamente hasta que el volumen
se ha triplicado, la presión exterior se mantiene constante e igual a 1 atm. Calcular Q, W, ∆E, ∆H y ∆S.
4) Calcule el trabajo al expandir repentinamente un mol de un gas ideal desde un volumen inicial V1
hasta 4 veces su volumen inicial, desde una temperatura inicial de 0ºC y una presión de 1 atm.
5) Calcular el trabajo realizado al expandir 2 moles de un gas ideal desde 15 L hasta 30 L a 0ºC, a)
contra una presión externa constante igual a 1 atm; b) contra el vacío; c) reversiblemente.
6) Un mol de gas ideal se expande contra un pistón que soporta una presión de 0.4 atm. La presión
inicial es de 10 atm y la final es de 0.4 atm, mientras la temperatura se mantiene constante a 0ºC. a)
Qué cantidad de trabajo se produce durante la expansión? b)Cuál es la variación de energía interna,
entapía y entropía? c) Cuánto calor se absorbe?
7) Un mol de gas ideal a 27ºC y 10 atm de presión se expande adiabáticamente hasta una presión
constante de 1 atm. Calcular la temperatura final, Q, W, ∆E, ∆H y ∆S.
8) Cien gramos de nitrógeno a 25ºC y 760 mmHg se expanden reversible e isotérmicamente hasta una
presión de 100 mmHg. Cuál es el trabajo máximo en calorías que se puede obtener de esta expansión?
Cuál es el trabajo máximo que se puede obtener si la temperatura es de 100ºC?
9) Un mol de gas ideal monoatómico, inicialmente en condiciones NTP experimenta un proceso
reversible en el cual se duplica su volumen inicial. La naturaleza del proceso no está especificada, pero
su ∆H es 500 cal, y el calor Q=400cal. Calcular la presión y temperatura finales, ∆E, ∆S y W para el
proceso.
10) Un mol de gas ideal sufre una expansión reversible e isotérmica desde un volumen inicial V1 a un
volumen final 10V1, realizando 10.000cal de trabajo. Si la presión inicial era 100 atm, calcular V1. Si
habían dos moles de gas, cuál sería su temperatura?
11) Calcule el trabajo, calor, ∆E, ∆H y ∆S al comprimir dos moles de un gas ideal desde un volumen de
15L hasta 5L, a 25ºC. a) En forma reversible. b) Contra una presión externa constante de 1 atm. c)
Contra el vacío.
12) Para un cierto gas ideal, CV=6.76 cal/Kmol. Si 10 moles del mismo se calientan desde 0ºC hasta
100ºC, cuáles serían los valores de ∆E, ∆H y ∆S?
13) Un gas absorbe 300 cal al expandirse contra una presión constante de 2 atm desde 10 L hasta
20 L. Cuál es el ∆E, ∆H y ∆S del gas?
14) 8 gramos de oxígeno molecular a 27ºC y 10 atm se expanden en forma reversible y adiabática
hasta una presión final de 1 atm. Calcular la temperatura final y el trabajo realizado en el proceso.
15) Determinar ∆E, ∆H, ∆S, Q y W realizado por un mol de gas ideal al ser sometido a un proceso a
volumen constante desde el estado 1, donde la presión es 2 atm y la temperatura es 546 K, hasta un
estado 2 donde la presión es 1 atm y la temperatura 273.16 K.
16) Un mol de gas ideal monoatómico recorre el ciclo descrito a continuación: del estado inicial 1 a la
presión de 1 atm y temperatura de 300ºC es expandido isobáricamente hasta el doble de su volumen
inicial, para luego ser enfriado isocóricamente hasta la temperatura inicial y finalmente comprimido
isotérmicamente hasta el estado inicial. Calcular los valores de las variables P, T y V en todos los
estados. Represente el ciclo en un diagrama P-V. Calcule para el proceso Q, W, ∆E, ∆H y ∆S en cada
etapa y para el ciclo.
17) 0.227 moles de un gas que se comporta idealmente se expande isotérmicamente y en forma
reversible desde un volumen de 5 L hasta dos veces ese volumen a 27ºC. Cuál será el valor de Q, W, ∆E,
∆H y ∆S?
18) Un gas sufre una expansión reversible e isotérmica, desde un volumen inicial V1 hasta un volumen
final 10V1, realizando 1000cal de trabajo. Si la presión inicial era 100atm, calcular V1. Si habían dos
moles de gas, cuál sería su temperatura?
19) Un mol de gas ideal diatómico realiza el sig. Ciclo reversible: a) Expansión isotérmica desde 27ºC y
1atm hasta V2=5/2V1. B) Enfriamiento adiabático desde V2 hasta V3=9/2V1. C) Compresión isotérmica
hasta un volumen V4=5/3V1. D) Compresión adiabática hasta las condiciones iniciales. Calcular Q, W,
∆E, ∆H y ∆S para cada etapa y en el proceso total.
20) Un mol de gas ideal monoatómico realiza el sig. Ciclo reversible: a) Calentamiento adiabático desde
una temperatura inicial igual a 300K y una presión inicial de 4.1atm, hasta una temperatura de cinco
tercios la temperatura inicial. B) Enfriamiento isocórico hasta una presión igual a la presión incial. C)
calentamiento isobárico desde V3=V2, P3=P1 y T3 hasta las condiciones iniciales. Hallar Q, W, ∆E, ∆H y
∆S en cada una de las etapas y en el ciclo.
21) Explique si la energía interna del sistema crece, decrece o permanece constante en cada una de las
siguientes transformaciones: a) Un mol de gas ideal, en un recipiente térmicamente aislado se expande
hasta duplicar su volumen. B) Un mol de gas ideal absorbe 40Kcal y sobre él se realiza un trabajo de
40 atm.L.
22) Un mol de gas ideal monoatómico realiza un proceso de expansión adiabática irreversible. Hallar la
expresión matemática que relaciona los cambios de temperatura y de volumen en dicho proceso.
23) Un mol de gas ideal monoatómico realiza un proceso de expansión adiabática reversible. Hallar la
expresión matemática que relaciona los cambios de temperatura y de volumen en dicho proceso.
24) Dos litros de nitrógeno a 0ºC y 5 atm se expanden isotérmicamente contra una presión de 1 atm,
hasta que el gas se encuentra a esta última presión. Suponiendo que el gas es idea hallar Q, W, ∆E, ∆H
y ∆S.l
25) Se tiene un gas que ocupa un volumen de dos litros a una presión de 12 atm y temperatura de
25ºC. El gas se expande sucesivamente e isotérmicamente tomando los siguientes valores para el
volumen: 4L, 8L, 16L. Calcular el trabajo del gas realizado en su expansión.
26) El valor promedio del CP para el CO2(g) entre 0ºC y 100ºC es de 8.90cal/Kmol. Se calientan 10
moles de este gas desde 0ºC hasta 100ºC, a presión constante. Calcular Q, W, ∆E, ∆H y ∆S.
27) Se producen 35L de hidrógeno por la acción de un ácido sobre un metal, a una presión de 1 atm.
Calcular el trabajo efectuado durante la formación del hidrógeno.
28) Diga cuáles de los siguientes sistemas son cerrados o abiertos, aislados o no aislados: a) Un
sistema encerrado entre paredes rígidas impermeables y térmicamente conductoras. B) el planeta
tierra. C) el cuerpo humano.
29) Calcular el trabajo realizado al expandir un gas ideal desde un volumen de 11.2 L hasta 22.4 L, a
0ºC: a) contra una presión externa constante de 1 atm, b) contra el vacío, c) reversiblemente.
30) Calcular ∆E, Q, W, ∆H y ∆S para el proceso de llevar un mol de un gas ideal monoatómico desde
condiciones normales hasta condiciones estándar contra una presión externa constante igual a 1 atm.
31) Un ciclo de Carnot consta de cuatro etapas reversibles: a) Expansión isotérmica, b) Expansión
adiabático, c) Compresión isotérmica, d) Compresión adiabática. Represente el ciclo en un diagrama PV. Si T1=27ºC, T3=-73ºC, V1=20L y V2=40L, calcule P, V, T, ∆E, ∆H, ∆S, Q y W para cada etapa del cilco y
para el proceso total.
32) El ciclo de Carnot, el cual se utiliza para el estudio de las máquinas térmicas, consta de cuatro
procesos alternados: dos isotérmicos reversibles y dos adiabáticos reversibles. Considere el siguiente
ciclo de Carnot ejecutado por un gas ideal: a) Proceso de expansión adiabática reversible, desde un
volumen de 0.5L y una presión de 1.0 atm, hasta duplicar dicho volumen; b) Compresión isotérmica
reversible hasta obtener una presión de 0.40 atm; c) Compresión adiabática reversible hasta volver a
la temperatura inicial; d) Expansión isotérmica reversible hasta volver al estado incial. Determinar Q,
W, ∆E, ∆H y ∆S para cada etapa y para el proceso total.
33) Considérense procesos reversibles que transcurren por los siguientes caminos: a) isobáricos, b)
isocóricos, c) isotérmicos. Escriba para cada caso una propiedad cuyo incremento sea igual a Q y para
cada caso una propiedad cuyo incremento sea igual a W.
34) Defina calor y trabajo. Establezca semejanzas y diferencias entre estos dos términos.
35) 5.2 moles de un gas ideal son llevados desde un estado inicial con P=10.0atm y T=27ºC a un
estado final a través de la siguiente secuencia de procesos: a) Calentamiento isocórico reversible
hasta 127ºC; b) Expansión isotérmica reversible hasta 2 veces su volumen inicial; c) Enfriamiento
isocórico reversible hasta 27ºC. Represente en diagrama P-V la secuencia de procesos. Calcule Q, W,
∆E, ∆H, y ∆S para cada etapa y para el proceso total.
36) Un gas ideal se expande adiabáticamente contra una presión constante de 1 atm hasta que su
volumen es el doble del inicial. Si la temperatura inicial es 25ºC y la presión inicial 5 am, calcule la
temperatura final, Q, W, ∆E y ∆H del gas en la transformación.
37) 2.0 moles de argón gaseoso, inicialmente con un volumen de 2.25 L y a una temperatura de —12ºC
son sometidos a los siguientes procesos: a) Expansión isotérmica contra el vacío (expansión libre)
hasta alcanzar un volumen de 4.5L. b) Compresión isotérmica reversible hasta volver al mismo volumen
inicial. Dibuje el proceso total en un diagrama P-V. Calcule T, P, V, ∆E, ∆H, Q, W, y ∆S para cada etapa y
para el proceso total.