Primer principio de la termodinámica

1.        Calcula:

a)   La variación de energía interna de un gas que absorbe 45 J de calor y sobre el que se realiza un trabajo de 32 J.

b)  El calor que intercambia un sistema con el entorno cuando realiza un trabajo de 62 J y su energía interna aumenta 84 J.

2.      Calcula el trabajo que desarrolla el gas encerrado en un cilindro cuando experimenta una expansión de 50 cm³ sometido a la presión constante de 5 atm. Expresa el resultado en unidades del sistema internacional.

3.      Cuando 1 mol de  agua  líquida  hierve  a  100 ⁰C  y  a  una presión de 101,3 kPa, su volumen aumenta de 19,8 dm³ en estado líquido a 30,16 dm³ en estado gaseoso. Se ha determinado que el calor absorbido en el proceso de vaporización es de 40,67 kJ. Calcula:

a)   La entalpía.

b)   La energía interna de vaporización del agua.

4.       Demuestra que, si solo existe trabajo , se cumple que    y  .

5.     Para un determinado proceso,  J y  J. Se repite el proceso en otras condiciones, pero empezando y acabando en los mismos estados. Calcula el trabajo, sabiendo que  J.

6.     En un cilindro con un émbolo se calientan 0,854 moles de gas neón bajo una presión de 10⁵ Pa, transfiriéndole 53,0 J. El aumento de temperatura es de 3,00 ⁰C. Calcula:

a)   El incremento de volumen del gas.

b)   El trabajo de expansión realizado por el gas.

c)    La variación de energía interna del gas.

7.      Si la entalpía de formación en condiciones  estándar del trióxido de azufre es de 395,2 kJ/mol. Calcula la variación de la energía interna asociada a ese proceso en esas condiciones.

8.    La reacción química    se realiza en un recipiente cerrado (volumen constante). El calor puesto en juego en esta reacción equivale a:

a)   La variación de energía interna del sistema reaccionante.

b)   La variación de entalpía de este sistema.

c)    A cualquiera de las dos, ya que ambas presentan el mismo valor.

Comenta las tres afirmaciones anteriores, comentando su validez o su invalidez, justificando las respuestas.