Enunciado

dificultad

¬ŅQu√© calor se intercambia en un proceso cuando se realiza un trabajo de 850 J, sabiendo que la diferencia de energ√≠a interna entre sus estados inicial y final es de 3 kJ? Suponiendo que el trabajo lo realiza un gas a una presi√≥n de 2 atm, ¬Ņqu√© variaci√≥n de volumen tiene lugar en el proceso?


Solución

Datos

  • Variaci√≥n de energ√≠a interna ‚ąÜU¬†= 3kJ = 3¬∑103¬†J
  • Trabajo W = 850 J
  • Presi√≥n p = 2 atm = 2¬∑101325 = 202650 Pa

Consideraciones previas

  • Usaremos el criterio de signos propio de la IUPAC seg√ļn el cual el trabajo es positivo cuando aumenta la energ√≠a interna del sistema

Resolución

La primera ley de la termodinámica establece la relación entre trabajo termodinámico, calor intercambiado y variación de energía interna. Así, nos queda:

‚ąÜU=Q+W‚áíQ=‚ąÜU-W=3¬∑103-850=2150¬†J

En cuanto a la variación de volumen experimentada por el gas, lo calculamos aplicando la expresión del trabajo termodinámico:

W=-p¬∑‚ąÜV‚áí‚ąÜV=W-p=850-202650=-4.19¬∑10-3m3

Es decir, el gas reduce su volumen.

Ficha de fórmulas

Estas son las principales f√≥rmulas que debes conocer para resolver este ejercicio. Si no tienes claro su significado, te recomendamos que consultes la teor√≠a de los apartados relacionados. Adem√°s, en ellos encontrar√°s, bajo la pesta√Īa F√≥rmulas, los c√≥digos que te permitir√°n integrar estas f√≥rmulas en programas externos como por ejemplo Word o Mathematica.

Fórmulas
Apartados relacionados