10.
Una bolsa de cemento de 30 kg de masa originalmente en reposo cae desde una
altura de 3 m hasta el piso, choca con él y se detiene. Tanto la bolsa como el ambiente
y el piso permanecen a 27 ºC. Asumiendo despreciable todo tipo de rozamiento,
que la deformación de la bolsa es mínima y considerando el piso y al ambiente
como fuentes térmicas ideales, indique cual de las siguientes afirmaciones es
la única correcta durante todo el proceso.
█
La energía interna de la bolsa se conserva
Verdadero
La variación de energía
interna de un sólido depende de la variación de la temperatura (no hay en este
caso) y de la variación su estructura (no hay deformación) NO depende de la variación
de su velocidad ni de la energía potencial que el cuerpo pueda tener por estar
sometido a un campo externo.
La entropía del universo se conserva
Falso
Proceso irreversible ------------- Energía del
universo aumenta
La entropía del piso/ambiente se conserva
Falso
Δ S = Q / T
donde
ΔS = variación de la
entropía del piso/ambiente ( a T constante)
Q = calor recibido por
el piso/ambiente = M g H (experiencia de
Joule)
M = masa de la bolsa de
cemento = 30 kg
g = aceleración de la
gravedad = 10 m/s2
H = altura de donde cae
la bolsa = 3 m
T = temperatura del
piso/amiente = 27 ºC + 273 = 300 K
Reemplazando
Δ S = M g H / T = 30 kg
10 m/s2 3 m / 300 K = 3
J/K ------ variación de la entropía del
piso/ambiente
La energía interna del universo disminuye
Falso
Energía interna del
universo = Energía interna de la bolsa + Energía interna del piso/ambiente
Ni la energía interna
de la bolsa ni la del piso/ ambiente varia (ver primera afirmación) ---------- energía
interna del universo NO varia.
█
La entropía del universo aumenta
Verdadero
Proceso irreversible
------------- Energía del universo aumenta
La energía interna del piso/ambiente disminuye
Falso
Energía interna del
piso/ambiente NO varia (ver primera afirmación)
Buenas. Por que hay dos verdaderas si el problema dice que solo la que dice "la entropía del universo aumenta" es correcta?. Gracias
ResponderEliminarPorque hay dos correctas
ResponderEliminarCon las condiciones del enunciado también es correcta la primera.
En un experimento real, solo es valido el aumento de la entropía del universo, porque la bolsa se rompe.