Biofísica 3. Termodinámica 21 Primer Principio

 Primer Principio 21. Explique, aplicando el primer principio de la termodinámica, los siguientes fenómenos:

a) Un fósforo puede encenderse tanto raspándolo contra la caja como al ponerlo en contacto con la llama.

Primer principio

ΔU = Q – L

Donde

ΔU = variación de la energía interna

Q = calor

L = trabajo

Si se raspa el extremo, el sistema recibe trabajo ( L < 0) ---- > la energía interna aumenta (ΔU  > 0) ---- >  T alcanza la temperatura de combustión.

Si se acerca el fósforo a una llama, el sistema recibe calor ( Q > 0) ---- > la energía interna aumenta (ΔU  > 0) ---- >  T alcanza la temperatura de combustión.

b) Una expansión rápida del gas contenido en una garrafa produce una disminución de su temperatura.

Al aumentar el volumen del gas, aumenta el trabajo entregado por el gas (L > 0) ---- > la energía interna disminuye (ΔU  < 0) ---- >  T disminuye.

c) Al frotar rápidamente dos ramas secas se produce una llama. ¿Por qué este procedimiento debe hacerse rápidamente?

Frotando rápidamente se le entrega trabajo, el sistema recibe trabajo ( L < 0) ---- > la energía interna aumenta (ΔU  > 0) ---- >  T alcanza la temperatura de combustión.

d) Si se agita un recipiente de telgopor lleno de hielo picado, el hielo se derrite.

Al agitar el hielo se le entrega energía cinética a las partículas de hielo, trabajo para el sistema, el sistema recibe trabajo ( L < 0) ---- > la energía interna aumenta (ΔU  > 0) ---- >  T aumenta la temperatura hasta la temperatura de fusión y comienza a cambiar de estado del hielo.