EJERCICIO N° 2 (PRIMERA LEY DE LA TERMODINÁMICA)

2- Suponga que un sistema pasa de un estado a otro, intercambiando energía con su vecindad. Calcule la variación de energía interna del sistema en los siguientes casos:

a) El sistema absorbe 100 cal y realiza un trabajo de 200 J.

b) El sistema absorbe 100 cal y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.

c) El sistema libera 100 cal de calor a la vecindad (alrededor), y sobre él se realiza un trabajo de 200 J.

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a) Para iniciar a resolver este inciso, debemos entender lo que nos pide.

+ El sistema absorbe 100 cal , que convertiremos en Joules.

+ El sistema realiza el trabajo de 200 J.

     Convertimos lo que que absorbe el sistema:

Ahora esto nos indica que por fórmula tendremos:

Observamos que la energía interna del sistema aumenta considerablemente a 218 J.

b) Para este caso analizamos de la siguiente manera el inciso.

+ El sistema absorbe 100 cal

– El trabajo fue realizado sobre el sistema 200J

Por fórmula tenemos:

     Por lo que ahora, tenemos 618 Joules, y observamos un gran incremento de la energía interna.

Y finalmente el último inciso.

c) En este caso el sistema hace las dos versiones distintas al inciso a), pues aquí tenemos el siguiente análisis.

– El sistema libera 100 cal [Se convierte a Joules]

– Se le aplica un trabajo sobre el sistema de 200 J

Por fórmula tendríamos algo así:

     Vemos que la energía del sistema disminuye considerablemente, y esto es lógico puesto que nada más recibió 200 J de energía y a su vez estaba liberando 418 Joules.