Termodinamica

Calculos

585 mmHg ( (1 atm)/(760 mmHg) ) = 0.7697 atm

76°C +273 = 349 K

2cm3 ( (1 l)/(1000 cm3) ) = 2x10-3

7 cm3 ( (1 l)/(1000 cm3) ) = 7x10-3

5 cm3 ( (1 l)/(1000 cm3) ) = 5x10-3

n= ( (0.7697 atm (2x10-3 l))/((0.08205 atml/molgk)(349 K)) = 5.37x10-5

W= 5.37x10-5 mol (0.08205atml/molgk )(349 k) ln (7x10-3 l /5x10-3 l )

W= 5.1788x10-4 atml ((24.2 cal)/(1 atml) ) = 0.0125 cal

Primera ley de la Termodinámica

La primera ley no es otra cosa que el principio de conservación de la energía aplicado a un sistema de muchísimas partículas. A cada estado del sistema le corresponde una energía interna U. Cuando el sistema pasa del estado A al estado B, su energía interna cambia en

U=UB-UA

Supongamos que el sistema está en el estado A y realiza un trabajo W, expandiéndose. Dicho trabajo mecánico da lugar a un cambio (disminución) de la energía interna de sistema

U=-W

También podemos cambiar el estado del sistema poniéndolo en contacto térmico con otro sistema a diferente temperatura. Si fluye una cantidad de calor Q del segundo al primero, aumenta su energía interna en

U=Q

Si el sistema experimenta una transformación cíclica, el cambio en la energía interna es cero, ya que se parte del estado A y se regresa al mismo estado, U=0. Sin embargo, durante el ciclo el sistema ha efectuado un trabajo, que ha de ser proporcionado por los alrededores en forma de transferencia de calor, para preservar el principio de conservación de la energía, W=Q.

Si la transformación no es cíclica U 0

Si no se realiza trabajo mecánico U=Q

Si el sistema está aislado térmicamente U=-W

Si el sistema realiza trabajo, U disminuye

Si se realiza trabajo sobre el sistema, U aumenta

Si el sistema absorbe calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a temperatura superior, U aumenta.

Si el sistema cede calor al ponerlo en contacto térmico con un foco a una temperatura inferior, U disminuye.

Todo estos casos, los podemos resumir en una única ecuación que describe la conservación de la energía del sistema.

U=Q-W

Si el estado inicial y final están muy próximos entre sí, el primer principio se escribe

dU=dQ-pdV

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