CORRECCION TALLER RECTORIA

INSTITUCION EDUCATIVA SAN VICENTE DE PAUL

PROFESOR: FABIO ZAPATA TORRES.  ASIGNATURA: FÍSICA. 

 TEMA. TERMODINAMICA. JULIO 15/2019

La Primera Ley de la Termodinámica la podrás reconocer fácilmente con aquella frase muy famosa que dice “La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma”, pues ciertamente la primera ley hace referencia que el calor suministrado a un sistema es igual a la suma del incremento en la energía interna de éste y el trabajo realizado por el sistema sobre sus alrededores.

Esta ley también la podemos encontrar en algunos textos de Física como aquella ley que establece el Principio de Conservación de la Energía.

Para todo sistema termodinámico existe una función característica denominada energía interna. La variación de esa energía interna (ΔU) entre dos estados cualquiera puede ser determinada por la diferencia entre la cantidad de calor (Q) y el trabajo (T) intercambiados con el medio externo.

Nuestra primera ley de la termodinámica es, . Aquí, corregimos el error en la clase anterior con el grado 11.

SOLUCION DE PROBLEMAS PARA ACLARAR LOS CONCEPTOS.

1.       ¿Cuál es el incremento en la energía interna de un sistema si se le suministran 700 calorías de calor y se le aplica un trabajo de 900 Joules?

El problema indica que se le están suministrando 700 calorías de calor, eso quiere decir que   será positivo, por otra parte, nos dice que al sistema se le aplicará un trabajo de 900 Joules, aquí el signo de   tendrá que ser negativo, puesto que se la están aplicando al sistema.

∆ Q = 2940J     , aquí se convirtió 700 calorías a unidades de Joules, que es la unidad en el sistema internacional.   Sabemos que 1 caloría = 4.2 Joules, por lo tanto, 700cal =2940J 

 El trabajo es negativo, ∆W = -900J

Remplazando, nos queda

, aquí podemos observar que la energía interna ∆U es positiva, por lo tanto, aumento.

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:

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

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

             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.

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

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.

5.5Cuál es el incremento en la energía interna de un sistema si se le suministran 800 calorías de calor y se le aplica un trabajo de 500 Joules?

Los datos con los que contamos son el calor que le suministran y el trabajo que se le aplica al sistema de 500 Joules, las calorías deben estar en Joules y la relación es:

1 Caloría = 4.2 J       Ahora convertimos esas 800 calorías a Joules.

Ahora si podemos empezar a resolver el problema, si te das cuenta el trabajo se le está aplicando al sistema, entonces el signo será (-) negativo. así: – 500 J

La primera ley nos queda que, .

El Trabajo es negativo ∆W= -500J  ∆Q=3360J, remplazando quedaría.

Obtenemos un valor de 3860 Joules en el incremento de la energía interna.





El único hombre que no se equivoca es el que nunca hace nada.

Goethe (1749-1832) Poeta y dramaturgo alemán.