Calor intercambiado a partir de energía interna y trabajo

Datos

• Variación de energía interna ∆U = 3kJ = 3·10³ J
• Trabajo W = 850 J
• Presión p = 2 atm = 2·101325 = 202650 Pa

Consideraciones previas

• Usaremos el criterio de signos propio de la IUPAC según el cual el trabajo es positivo cuando aumenta la energía interna del sistema

  

Resolución

La primera ley de la termodinámica establece la relación entre trabajo termodinámico, calor intercambiado y variación de energía interna. Así, nos queda:

$$∆U=Q+W\Rightarrow Q=∆U-W=3·{10}^3-850=2150 J$$

En cuanto a la variación de volumen experimentada por el gas, lo calculamos aplicando la expresión del trabajo termodinámico:

$$W=-p·∆V\Rightarrow ∆V=\frac{W}{-p}=\frac{850}{-202650}=-4.19·{10}^{-3}{m}^3$$

Es decir, el gas reduce su volumen.