Aquí hay un desglose:
* Energía interna (U) es la energía total contenida dentro de un sistema, incluida la energía cinética de las moléculas, la energía potencial de las fuerzas intermoleculares y otras formas de energía.
* Heat (Q) es la transferencia de energía térmica entre un sistema y su entorno.
* trabajo (w) es la energía transferida hacia o desde un sistema por una fuerza externa.
La primera ley de la termodinámica puede expresarse matemáticamente como:
ΔU =Q - W
Dónde:
* ΔU ¿Es el cambio en la energía interna?
* Q ¿El calor se agrega al sistema?
* W ¿El trabajo realiza el sistema?
Cómo el trabajo mecánico afecta la energía interna:
* Trabajo realizado por el sistema: Cuando un sistema funciona, gasta la energía interna. Esto significa que la energía interna disminuye (ΔU es negativa). Los ejemplos incluyen:
* Expandir el gas empujando un pistón
* Un eje giratorio que funciona en una máquina
* Trabajo realizado en el sistema: Cuando el trabajo se realiza en un sistema, su energía interna aumenta (ΔU es positivo). Los ejemplos incluyen:
* Comprimir un gas
* Generación de calor de fricción en un sistema
* Revolviendo un líquido
Puntos clave:
* El trabajo puede cambiar la energía interna. El trabajo realizado por el sistema reduce la energía interna, mientras que el trabajo realizado en el sistema aumenta la energía interna.
* La primera ley de la termodinámica es un principio de conservación de la energía. La energía no puede ser creada o destruida, solo transferida o transformada.
* La relación entre el trabajo y la energía interna es importante en muchas aplicaciones de ingeniería. Por ejemplo, comprender cómo el trabajo afecta la energía interna es crucial para diseñar motores, centrales eléctricas y otros sistemas termodinámicos.
Ejemplo:
Digamos que comprimes un gas con un pistón. Estás trabajando en el sistema, aumentando su energía interna. Este aumento en la energía interna se manifiesta como un aumento en la temperatura del gas.
En resumen: El trabajo mecánico afecta directamente la energía interna de un sistema. El trabajo realizado por el sistema disminuye la energía interna, mientras que el trabajo realizado en el sistema aumenta la energía interna. Esta relación es un principio fundamental en termodinámica.
