Con este último problema de La primera ley de la termodinámica, el alumno finalmente refuerza el uso de la fórmula utilizando los despejes de la fórmula, ir viendo las diversas variables que se pueden obtener a través de la fórmula de la primera ley de la termodinámica y que resuelve todo tipo de problemas que se puede encontrar en algún examen o tarea. 😊👇

Nivel de Dificultad: ⭐⭐⭐

Problema 5.- Un sistema al recibir un trabajo de -240 J, sufre una variación en su energía interna igual a 95 J. Determinar la cantidad de calor que se transfiere en el proceso y si el sistema recibe o cede calor. 

Primera ley de la termodinámica ejercicio

Solución:

Los problemas de la primera ley de la termodinámica, requieren de mucho análisis en leer correctamente el enunciado. En este problema vemos como el sistema recibe un trabajo e inmediatamente vemos el signo negativo, lo que es correcto. Posteriormente vemos que nos dice que sufre una variación interna de 95 Joules, entonces para poder determinar la cantidad de calor en el proceso tenemos que aplicar nuestra fórmula, pero primero recopilemos los datos.

Datos:

\displaystyle W=-240J

\displaystyle \Delta U=90J

a) Obtener la cantidad de calor en el proceso

De la fórmula tenemos lo siguiente:

\displaystyle \Delta U=Q-W

Despejando a Q

\displaystyle Q=\Delta U+W

Sustituyendo nuestros datos en la fórmula, obtenemos:

\displaystyle Q=\Delta U+W=95J+\left( -240J \right)=-145J

Es decir que tenemos de calor -145 Joules

Nota: El signo negativo nos indica que el sistema cede calor a los alrededores. La energía interna es positiva, porque se realizó un trabajo sobre él.

Respuesta:

\displaystyle Q=-145J