¿Cuál es la variación de energía interna de un sistema si el sistema (a) absorbe un calor de 58 J y realiza un trabajo de 58 J? (b) absorbe un calo...

Variación de energía interna en diferentes casos:

a) Absorbe 58 J y realiza un trabajo de 58 J:

ΔU = Q - W

ΔU = 58 J - 58 J

ΔU = 0 J

En este caso, la variación de energía interna es cero. La energía absorbida por el sistema como calor se compensa con la energía que el sistema libera al realizar trabajo.

b) Absorbe 125 J y realiza un trabajo de 687 J:

ΔU = Q - W

ΔU = 125 J - 687 J

ΔU = -562 J

En este caso, la energía interna del sistema disminuye en 562 J. La energía que el sistema libera al realizar trabajo es mayor que la energía que absorbe como calor.

c) Cede 280 cal y se realiza un trabajo de 1,25 kJ sobre él:

Primero, convertimos las unidades:

280 cal = 1164 J

1,25 kJ = 1250 J

ΔU = -Q + W

ΔU = -1164 J + 1250 J

ΔU = 86 J

En este caso, la energía interna del sistema aumenta en 86 J. La energía que el sistema gana al recibir trabajo es mayor que la energía que pierde al ceder calor.

En resumen:

• La variación de la energía interna de un sistema depende del calor que absorbe o cede y del trabajo que realiza o se realiza sobre él.
• Si el sistema absorbe más calor del que libera al realizar trabajo, la energía interna del sistema aumenta.
• Si el sistema libera más calor del que absorbe al realizar trabajo, la energía interna del sistema disminuye.
• Si el sistema absorbe la misma cantidad de calor que libera al realizar trabajo, la energía interna del sistema no cambia.