Calor y Termodinámica Ejercicio de Final
#1
Buenas Noches, estaba tratando de hacer este otro ejercicio de calorimetria, y adjunto lo que hice

Ejercicio 9. Dentro de una coctelera (considere que se
comporta como un recipiente adiabático ideal) se
introduce una bebida a 25°C junto con hielo picado a
0°C. Se la cierra y agita en forma rápida y enérgica
durante unos minutos. Al abrirse se observa que el
contenido resultante es un líquido a temperatura
uniforme de 15°C. Llamando U y S a la energía interna
y a la entropía del sistema bebida/hielo, indique cuál de
las siguientes afirmaciones es la única correcta.
 Aumenta U y se conserva S.
 Se conserva U y aumenta S.
 Se conserva U y disminuye S.
 Aumentan U y S.
 Disminuyen U y S.
 Se conservan U y S.


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#2
Hola Natalia,

Lo único que leo es que calculaste la diferencia de temperatura de los elementos... pero además, tené en cuenta que el hielo se fundió.

De todos modos, no entiendo cómo llegaste a la conclusión de marcar la tercera opción. Es imposible.

Te comento que considero que ese problema NO se debería tomar, ya que la forma de explicarlo CORRECTAMENTE está, en mi opinión, fuera del nivel del curso. Paso a explicar:

- El proceso de agitar la coctelera es obviamente super-irreversible. Entonces aumenta la entropía DEL UNIVERSO, o sea:
DeltaSuniverso > 0.

- Por otra parte: DeltaSuniverso = DeltaSsistema + DeltaSmedio

Aquí hay que hacer suposiciones.... si suponemos que el medio es un ambiente grande, muy grande, tal que su temperatura no se ve afectada.... sería una "fuente térmica". Entonces: DeltaSmedio = Q / T. Y como el medio NO RECIBE CALOR (es adiabático), entonces DeltaSmedio = 0.

Conclusión:

Como DeltaSmedio = 0, entonces DeltaSsistema = DeltaSuniverso, y como DeltaSuniverso > 0, entonces DeltaSsistema > 0. ---> aumenta la entropía del sistema.

- Para la energía interna (esto es MUY INFORMAL):
Como aumentó la entropía del sistema, esto significa que el sistema está en un estado más "desordenado" que antes.... el volumen es el mismo, entonces las moléculas deberían tener más energía que antes.... es decir: la ENERGIA INTERNA del sistema debería haber aumentado.

Otra forma de ver esto (más informal; NO ME GUSTA): es decir que se le dio trabajo al sistema, y entonces aumentó su energía interna. Como vale:

Para la coctelera y todo su contenido: DeltaU = Q - L
Como Q = 0 (es adiabático), queda: DeltaU = -L
Y como recibió trabajo (lo cual habría que demostrar bien!!), entonces L < 0, y por lo tanto -L > 0, o sea DeltaU > 0.

Repito que es un problema que, en mi opinión, no debería entrar porque tiene cosas discutibles, y sólo se puede hacer muy "a dedo", al estilo: "como agito la coctelera entonces se va a calentar el contenido y aumenta U", y no me gusta esa forma de "analizar" las cosas.

Saludos,
Miriam
Responder


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