Este documento presenta la primera ley de la termodinámica sobre la conservación de la energía. Explica que la energía no se crea ni se destruye, sino que se conserva a través de los cambios de calor y trabajo en un sistema. También describe procesos termodinámicos como isocórico, isobárico e isotérmico. Finalmente, propone seis problemas de aplicación de esta ley a variaciones en la energía interna de diferentes sistemas.
1. UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE FILOSOFIA,
LETRAS Y CIENCIAS DE LA EDUCACION
CARRERA DE PEDAGOGIA DE LAS CIENCIAS EXPERIMENTALES,
QUIMICA Y BIOLOGIA
QUIMICA – FISICA
INTEGRANTES: CURSO: 5 to “B”
- PAZMIÑO JESSICA
- PORTILLA SARA
- SALAZAR YESSENIA
- VINUEZA VALERIA
3. PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA
CONSERVACION DE LA ENERGIA
Establece que la energía no se crea, ni
se destruye, sino que se conserva.
Esta ley expresa que, cuando un sistema
es sometido a un ciclo termodinámico, el
calor cedido por el sistema será igual al
trabajo recibido por el mismo, y
viceversa.
ΔU = UB - UA
4. Transformaciones
La energía interna U del sistema depende únicamente del estado del sistema,
en un gas ideal depende solamente de su temperatura. Mientras que la
transferencia de calor o el trabajo mecánico dependen del tipo de
transformación o camino seguido para ir del estado inicial al final.
- No hay variación de volumen del gas
- W=0
- Q=mcV(TB-TA)
- Donde cV es el calor específico a volumen
constante
Proceso Isócorico
5. Proceso Isóbarico
- No hay variación en la presión del gas
- W=p(vB-vA)
- Q=mcP(TB-TA)
- Donde cP es el calor específico a
presión constante
6. p
V
- No hay variación en la temperatura del gas
- ΔU = ΔQ - ΔW
- Si ΔU = 0 (proceso isotérmico)
Entonces 0 = ΔQ - ΔW
Por lo tanto, ΔQ = ΔW
Proceso Isotérmico
Para un gas ideal, la energía interna es independiente del
volumen, sólo depende de la temperatura.
En consecuencia para cualquier proceso isotermo en un gas ideal
U = 0
8. 1.- Un recipiente rígido contiene 1 mol de
un gas ideal que recibe lentamente
(2x10ˆ⁴)J de calor. Determinar:
a) Cual es el trabajo efectuado por el gas
b) Como cambia la energía interna del gas
9. 2.- Determina el cambio de energía interna
que experimenta un sistema de vapor de
agua cuando recibe 6000 (J) en forma de
calor y a su vez un trabajo de 1200 (J)
Q = 6000 J
W = 1200 J
10. 3.- ¿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?
Q = + 700 cal
W = - 900 J
11. 4.- 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
alrededor, y sobre él se realiza un trabajo de
200 J
12. Datos
a)+ 100 cal; + 200 J
b) +100 cal; - 200 J
c) - 100 cal; - 200J
13. 5.- Sobre un sistema se realiza un trabajo
de 100 J y este libera 40 calorías hacia los
alrededores. ¿Cuál será la variación de la
energía interna?
W = 100 J
Q = 40 cal
14. 6.- Sobre un sistema se realiza un trabajo
de 1500 (J) y se suministran 2300 (J) de
calor ¿Cuál es la variación de la energía
interna del sistema?
W = - 1500 J
Q = 2300 J