Energía interna de un sistema

6.      Calcula  el  trabajo  realizado  cuando  se  comprime  un gas desde un volumen de 5,0 L hasta otro de 2,0 L, bajo una presión constante de 10⁴ Pa. ¿Cuál fue la variación de energía interna en ese proceso, si el calor que se desprende sirvió para incrementar la temperatura de 10 g de agua en 0,5 ⁰C?

DATO: 

La primera parte del ejercicio es exactamente igual al ejercicio 4. Por lo que hacemos lo mismo. Pasamos los volúmenes a unidades del sistema internacional y calculamos el trabajo.

Para calcular la variación de energía interna del proceso necesitamos conocer, además del trabajo, el calor intercambiado. Si el calor desprendido por el gas sirvió para incrementar la temperatura de 10 g de agua en 0,5 ⁰C, podemos calcular esa calor de la siguiente manera:

Para obtener el calor en unidades del S.I., debemos poner la masa en quilogramos, el calor específico en  y la temperatura, como es una diferencia va a tener el mismo valor tanto en ⁰C como en K:

Ahora, teniendo en cuenta que el calor desprendido es negativo y aplicando el primer principio, calculamos la variación de la energía interna: