Primera ley de Termodinámica

Introducción.

La primera ley de la Termodinámica establece la conservación de la energía. En otras palabras, esta ley se formula diciendo que para una cantidad dada de una forma de energía que desaparece, otra forma de la misma aparecerá en una cantidad igual a la cantidad desaparecida. La energía interna “U” de un sistema, se considera como la suma de la energía potencial y la energía cinética del sistema. Es posible conocer el cambio de energía interna de un sistema si se conoce la cantidad de calor involucrada en el cambio además de la cantidad de trabajo realizada por o sobre el sistema; de esta manera, el calor y el trabajo se relacionan mediante la siguiente ecuación:

ΔU = q + w

En donde ΔU es el cambio de energía interna, q es el calor y w es el trabajo. Si se añade calor a un sistema o se efectúa trabajo sobre él, la energía interna del sistema aumentará. La variación de la energía interna del sistema va acompañada de un cambio de energía del entorno igual a -ΔU, de forma que la energía total del sistema más el entorno permanece constante.

• Objetivo General.

Comprobar la primera ley de la termodinámica mediante un ensayo de laboratorio para la comprensión de los procesos biológicos.

• Objetivos Específicos.

1. Demostrar la relación entre temperatura y masa suponiendo constantes el resto de las variables
2. Interpretar los resultados obtenidos en el laboratorio.

• Cuestionario.

1. ¿Qué es un sistema cerrado? Se define como una cierta cantidad de materia. Un sistema cerrado siempre contiene la misma materia sin ninguna transferencia de masa por sus fronteras, pero sin embargo puede intercambiar energía con el entorno. Por ejemplo: una comprensa de frío para tratar lesiones de los atletas.

1. ¿Qué es un sistema adiabático? Es básicamente el proceso que llevan los sistemas cerrados a un estado de equilibrio a otro, cuya interacción sea entre el sistema y el entorno, y el resultado sea solo en forma de trabajo. Es decir, el valor del trabajo neto hecho por el sistema cerrado sometido por el proceso diabático entre dos estados dados depende del estado inicial y final, y no del proceso diabático.

1. ¿Qué tipo de sistema es el que se utilizó en la práctica? Sistema diabático, ya que el valor inicial dependió del trabajo que fue sometida el agua dando resultado al valor final, es decir, la temperatura inicial del agua al someterse al trabajo que en este caso fue calentarla, dio la temperatura final.

1. Enuncia la primera ley de la Termodinámica: Establece una relación entre la energía interna de un sistema y la energía que intercambia con el entorno en forma de calor o trabajo.

Determina que la energía interna de un sistema aumenta cuando se le transfiere calor o se le realiza un trabajo sobre él.  Al igual que todos los principios de la termodinámica, se basa en el equilibrio, dando resultado a la frase: La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.

• Fuentes bibliográficas.

William Atkins, Jones, P., 2021. Principios de química : los caminos del descubrimiento. [online] Google Books. Available at: <https://books.google.com.mx/books?id=0JuUu1yWTisC&pg=PA199&dq=sistema+cerrado&hl=es419&sa=X&ved=2ahUKEwjAtcHbhTyAhWkct8KHYCyA2kQ6AF6BAgDEAI#v=onepage&q=sistema%20cerrado&f=false> [Accessed 4 September 2021].

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