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9.1
Si agregamos 4184 J de energía térmica a una taza de agua y no se realiza tra bajo alguno sobre el sistema o por el sistema, ¿cuál es el cambio en la energía interna del agua?
El cambio en la energía interna del agua será de 4184 J, ya que no se está realizando trabajo sobre el sistema ni por el sistema, por lo que toda la energía térmica agregada se convierte en energía interna del agua.
2. Un gas ideal es comprimido en un cilindro, realizando 500 J de trabajo sobre el gas. Si no se transfiere calor hacia o desde el gas durante este proceso, ¿cuál es el cambio en la energía interna del gas?
El cambio en la energía interna del gas se puede calcular utilizando la ecuación de la primera ley de la termodinámica:
ΔU = Q - W
Donde:
ΔU = cambio en la energía interna del gas
Q = calor transferido al gas
W = trabajo realizado sobre el gas
En este caso, como no se transfiere calor hacia o desde el gas durante el proceso, Q = 0. Por lo tanto, la ecuación se reduce a:
ΔU = 0 - 500 J
ΔU = -500 J
Por lo tanto, el cambio en la energía interna del gas es de -500 J. Esto significa que la energía interna del gas disminuye en 500 J debido al trabajo realizado sobre el gas.
3. Una bebida libera 1500 J de calor mientras se enfría. Si el trabajo realizado por el sistema es nulo, ¿cuál es el cambio en la energía interna de la bebida?
El cambio en la energía interna de la bebida sería igual a la cantidad de calor liberada, ya que no se está realizando ningún trabajo sobre el sistema. Por lo tanto, el cambio en la energía interna de la bebida sería de 1500 J.
4. En un ciclo de refrigeración, un refrigerador extrae 600 J de calor de su interior y el compresor realiza 150 J de trabajo. Calcula el cambio en la energía interna del sistema refrigerado.?
El cambio en la energía interna del sistema refrigerado se calcula con la ecuación:
ΔU = Q - W
Donde:
ΔU = cambio en la energía interna del sistema
Q = calor extraído del interior del refrigerador = -600 J (el signo negativo indica que se está sacando calor del sistema)
W = trabajo realizado por el compresor = -150 J (el signo negativo indica que se está realizando trabajo sobre el sistema)
Sustituyendo los valores:
ΔU = -600 J - (-150 J)
ΔU = -600 J + 150 J
ΔU = -450 J
Por lo tanto, el cambio en la energía interna del sistema refrigerado es de -450 J. Es importante notar que el signo negativo indica que la energía interna del sistema ha disminuido debido a la extracción de calor y realización de trabajo.
5. En un proceso de laboratorio, se disuelven 20 g de una sal en 100 mL de agua, re- sultando en una reacción endotérmica que absorbe 1500 J de calor del entorno. Si el recipiente que contiene la mezcla realiza 200 J de trabajo sobre el entorno al contraerse, ¿cuál es el cambio en la energía interna de la solución?
El cambio en la energía interna de la solución se puede calcular utilizando la ecuación:
ΔU = Q - W
Donde ΔU es el cambio en la energía interna, Q es la cantidad de calor absorbido y W es el trabajo realizado por el sistema.
En este caso, el calor absorbido es de 1500 J y el trabajo realizado por el sistema es de -200 J (ya que se realiza trabajo sobre el entorno). Por lo tanto:
ΔU = 1500 J - (-200 J)
ΔU = 1500 J + 200 J
ΔU = 1700 J
Por lo tanto, el cambio en la energía interna de la solución es de 1700 J.
7.3
Yo la responderia que si cambiaria toda la energia porque a travez del tiempo va cambiando todo su estado en que se encuentera la bateria
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