Ejercicios resueltos sobre trabajo (w) y calor(q)

FACULTAD DE INGENIERÍAS
PROGRAMA DE TECNOLOGIA
EN PRODUCCION INDUSTRIAL

QUÍMICA I
Ejercicios resueltos del tema trabajo y calor
1. Cierto gas expande su volumen de 2 L a 6 L a temperaturaconstante. Calcule el trabajo realizado por
el gas si la expansión ocurre a) contra el vacío y b) contra una Presión constante de 1,2 atm.
Solución:
a) Debido a que la Presión externa es cero ( vacío,equivale a P=0) el trabajo w realizado es:

= 0(6.0-2.0)L
=0
b) La presión externa de oposición es 1,2 atm, por lo tanto:

= (1,2 atm) (6,0-2,0)L
=
Para convertir en Joules (1 L.atm= 101,3J) :X

=

J

2. Un gas se expande desde 264 ml hasta 971 ml a temperatura constante. Calcule el trabajo realizado
por el gas (en Joules) si se expande a) contra el vacío y b)contra una Presiónconstante de 4 atm.
Solución:
a)
= 0(971-264)ml =0
b)
= 4 atm (0,971-0,264)L =2,828 L.atm X

= 286,5 J
3. El w realizado cuando se comprime un gas en un cilindro es de 462 J. Durante esteproceso
hay una transferencia de calor de 128 J del gas hacia los alrededores. Calcule el cambio de
energía para este proceso.
Solución: en el proceso de compresión el trabajo se hace sobre el gas demodo que el signo para w
es + (trabajo realizado sobre el sistema por los alrededores ; sistema= gas en el cilindro) w=462 J ,

mientras que q es - (calor que se desprende del sistema hacia losalrededores o dicho de otra forma:
calor absorbido por los alrededores del sistema – proceso exotérmico ) q=-128 J

Ejemplos de los signos para trabajo (w) y calor ( q)
Antes de los ejemplos,recordar que :
Asignamos un signo positivo (+) al calor, q o al trabajo, w cuando el que recibe la energía es el
sistema; si por el contrario, el sistema pierde energía, consideramos que el calor y/o eltrabajo son
negativos (-).
Una reacción que libera calor es una reacción exotérmica (-) y la reacción que absorbe calor es
endotérmica (+).
 Al calentar nuestros alimentos, comúnmente utilizamos...