1. Determina la variación en la energía interna de un sistema al recibir 500 calorías y realizar un trabajo de 800 joules.
2. Sobre un sistema se realiza un trabajo equivalente a 1 000 J y se le suministran 600 cal. Calcular cuál es la variación de
su energía interna.
3. Un gas está encerrado en un cilindro hermético y se le suministran 100 cal. Calcula:
a) ¿Cuál es la variación de su energía interna?
b) ¿Realiza trabajo?
Recuerda que debes de tomar en cuenta el signo (+ / -) y el equivalente mecánico del calor
1 caloría = 4.2 Joule
1 Joule = 0.24 calorías
Respuestas
Respuesta:
ΔU =1300J
ΔU = 3,520 J
ΔU = 420J.
Explicación:
El ejercicio que nos propones nos dice que está recibiendo 500Cal de calor por lo cual el signo de Q será positivo (+), y está realizando trabajo de 800J por lo que el signo de W será también positivo (+) .
Formula
ΔU = Q - W
Resolución
• Primero convertimos las 500Cal a J
1Caloria=4.2J
• ahora escribimos la ecuación
ΔU =2100J-800J=1300J
En el problema se menciona “sobre un sistema”, al decir eso la cantidad de joules se hace negativa, entonces tenemos...
Datos:
Q= 600 cal
W= -1,000 J
ΔU= ¿?
Sustitución:
ΔU= (600 cal -(-1,000 j))
Para ello debemos transformar cal a J :
2,520J
ΔU= (2,520 + 1,000)
Respuesta: ΔU= 3,520 J
El gas encerrado en el cilindro hermético tuvo una variación de energía interna de 100 calorías y NO hubo trabajo, pues el cilindro es hermético y no hay desplazamiento.
Sabemos que recibió 100 calorías de calor, entonces:
100 cal= 420J
Por tanto, la variación de energía interna fue de 420J.