Biofísica 3. Termodinámica 30 Primer principio

Primer principio 30. Un gas absorbe 20 kcal y se expande contra una presión exterior de 1,2 atm desde un volumen de 5 litros hasta triplicar su volumen. ¿Cuál es la variación de su energía interna?

Primer principio de la termodinámica

ΔU = Q - L

donde
ΔU =  variación de energía interna
Q = calor recibido =  20 kcal = 20.000 cal
L = trabajo

Trabajo

L = p * ΔV

donde
L = Trabajo

P = presión externa = 1,2 atm  = 1,2 atm * ( 101.300 Pa/atm) = 121.560 Pa

ΔV = variación de volumen = ( 3* 5 lt – 5 lt ) = 10 ltr = 10 dm³ = 10 dm³ *( 1/1000 m³/dm³) = 0,01 m³

Reemplazando

L = 121.560 Pa * 0,01 m³  = 1.215,6 Joules * ( 1 cal/4,187 J) = 290 cal

Reemplazando en el primer principio

ΔU = 20.000 cal – 290 cal = 19.710 cal < ---------- variación de la energía interna