Suponga que un sistema pasa de un estado a otro, intercambiando energía con su vecindad. Calcular la variación de energía interna del sistema en los siguientes casos, tomando en cuenta que la variación de la energía interna está dada por la Primera Ley de la Termodinámica: DU =Q –T
i) El sistema absorbe 150 cal y realiza un trabajo de 200 J
ii) El sistema absorbe 150 cal y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.
iii) El sistema libera 150 cal de calor a la vecindad, y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.
Respuestas
El valor del cambio de energía interna en los proceso usando la primera ley de la termodinámica es de
a) El sistema absorbe 150 cal y realiza un trabajo de 200 J
- ΔU =427 J
b) El sistema absorbe 150 cal y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.
- ΔU =827 J
c) El sistema libera 150 cal de calor a la vecindad, y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.
- ΔU = -427 J
Explicación paso a paso:
Debemos tener presente la primera ley de la termodinámica
ΔU = ΔQ - ΔW
a) El sistema absorbe 150 cal y realiza un trabajo de 200 J
- Convertimos de Cal a J
150Cal ( 4.18J/1Cal) = 627 J
ΔU = 627 J - 200J
ΔU =427 J
b) El sistema absorbe 150 cal y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.
ΔU = 627 J - (-200J)
ΔU =827 J
c) El sistema libera 150 cal de calor a la vecindad, y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.
ΔU = -627 J - (-200J)
ΔU = -427 J