Ejercicio 6 Termoquímica: Variación de energía interna de un gas que se expande en un émbolo de 200 cm2

En este ejercicio resuelto de termodinámica calcularemos la variación de energía interna de un sistema compuesto por un gas dentro de un émbolo con una pared movil. Se dispone de la presión externa y de la superficie del émbolo para realizar el cálculo. El enunciado es el siguiente:

En un recipiente una de cuyas paredes es un émbolo móvil de 200 cm2 de superficie, se tiene un gas. Dicho gas se expande frente a una presión externa de 0,9·10^5 Pa. Simutáneamente, el gas pierde 200 J de energía en forma de calor. Calcular la variación de energía interna del sistema. 

Dato: Δx = 10 cm.

Para calcular el trabajo realizado aplicaremos la fórmula:

Fórmula del trabajo de expansión de un gas

Y para calcular la variación de energía interna la expresión matemática del Primer Principio de la Termodinámica:

Primer Principio de la Termodinámica

Category: Ejercicios de Termoquímica and Termodinámica Química.

12 Comentarios

  1. Hola, muchas gracias nuevamente por tanta dedicación, nos viene muy bien a muchos, pero en este ejercicio me parece que no se puede calcular el volumen de esta forma porque no está aclarado que el recipiente sea cilíndrico. En todo caso habría que aclararlo, ¿no?

    Guillermo, 3 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Sí y no. Yo lo he dibujado cilíndrico sin que lo indique el enunciado, pero en realidad no importa, porque te dan la superficie (no la calculas tú suponiendo la forma de la base), y el incremento de volumen será, por tanto, el mismo, S·variación de x independientemente de que el recipiente sea cilíndrico o por ejemplo se trate de un prisma rectangular. El volumen de cualquier prisma regular es área de la base por altura. Un saludo.

      QuimiTube, 3 Años Antes Reply

      • Eso no se cumpliría en el caso de que el recipiente fuera en forma de cono o tuviera geometría piramidal.
        😉

        DAVID, 1 Año Antes Reply

  2. Ok, entendí. ¡Muchas gracias!

    Guillermo, 3 Años Antes Reply

  3. Hola! Muchas gracias por tus vídeos, me están ayudando muchísimo!!! Pero, en este problema (normalmente intento hacer el ejercicio y, si no me sale, miro el vídeo) en el vídeo sí que está indicado el incremento de x, pero en el enunciado en texto no se indica…! Gracias por todo! os sigo en youtube y en facebook! :)

    Daniel, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola Daniel! Ahora mismo lo añado, gracias por tu comentario y por seguirnos :) Un abrazo.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  4. Fantasticoo!!!
    Me animan a seguir estudiando para enseñar a mis alumnos de una manera tan clara como lo hacen ustedes… Mil gracias desde Guatemala

    Mavick Marín, 2 Años Antes Reply

  5. Hola,me son de mucha ayuda tus videos se agradece que haya gente con interes por enseñar y más aun cuando lo hacen de forma fácil,prática e inteligible.Pero,hay algo que no entendí,¿Cuando hiciste el cambio de unidad por qué pusiste 200cm^2x1m^2/10000cm^2? en el enunciado la superficie se da en cm^3.

    Muchas gracias.

    Alfonso, 2 Años Antes Reply

    • ¡Hola! Tienes toda la razón Alfonso, está mal el enunciado de la pizarra y está bien el del pie de vídeo, son 200 cm2 y por eso hacemos esta conversión. Un saludo y gracias por tu comentario.

      QuimiTube, 2 Años Antes Reply

  6. ¡Hola Carmen! Estoy encantada con esta pagina me esta siendo de gran ayuda para preparar mi selectividad, gracias por el esfuerzo dedicado. Tengo una duda en este vídeo, y es que utilizas la ecuacion de trabajo a presion constante w=-p x (dv), pero, como deduces que esta proceso tiene lugar a presion constante? Muchas gracias de antemano.

    Daniela, 1 Año Antes Reply

    • ¡Hola! Hemos considerado que es a presión constante por esta frase “Dicho gas se expande frente a una presión externa de 0,9·10^5 Pa”, es decir, una presión externa que no cambia, o en ningún momento nos dicen que cambia. Es cierto que estos detalles a veces no quedan claros y en cierto modo hay que hacer suposiciones. ¡Muchas gracias por tu comentario y suerte con selectividad!

      QuimiTube, 1 Año Antes Reply


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