Quimica

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Barbara

Todos los sistemas tienen energía debido a los diferentes tipos de movimiento de las moléculas, de los átomos que las conforman y de los electrones. Los movimientos pueden ser devibración, rotación y translación. También, contribuye en el aporte energético, las fuerzas de atracción y repulsión que se dan entre las moléculas, los átomos, los electrones y los núcleos.

A todos estosmovimientos e interacciones sin considerar la energía cinética del sistema en su conjunto y su energía potencial debido a su posición, se llama energía interna y se representa como E o U.

Como esimposible determinar el contenido total de energía interna de un sistema, sólo se puede cuantificar a través de los intercambios energéticos que realice. Al tomar en consideración la primera ley de latermodinámica, el cambio de la energía interna está dado por:

 

∆E = Ef – Ei     o     ∆U = Uf – Ui

 

Así, la energía interna es una función de estado.

Cualquier sistema puedeintercambiar energía con su entorno como trabajo o calor y su energía interna cambia cuando se agrega energía térmica o se extrae, también, cuando se hace trabajo sobre el sistema o si éste lo realiza hacia elentorno, de tal manera que si únicamente se suministra energía térmica al sistema, el cambio de la energía interna es:

∆U = q

Y si sólo se realiza trabajo, el cambio de la energía interna será:∆U = w

(En ambos casos el signo es positivo porque es hacia el sistema).

Si se llevan a cabo ambos procesos, entonces:

∆U = q + w

 

Se comprime gas butano en un tanque realizandotrabajo  de 462 J, durante el proceso se transfieren 128 J de energía térmica hacia el entorno. Calcular la variación de la energía interna del sistema.

w = 462 J

q = 128 J

Como se hace trabajosobre el sistema w es positivo y el sistema transfiere energía térmica al entorno q es negativo, por consiguiente:

w = +462 J

q = -128 J

∆U = q + w

∆U = (-128 J) + (+462 J) = +334 J

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