Sobre un gas contenido en un cilindro provisto de un pistón se realiza un trabajo de 7000 Joules, mediante un proceso isotérmico. Determinar: a) La variación de la energía interna del gas. b) El calor absorbido o cedido por el gas. c) Extrae una conclusión del ejercicio.

En un proceso isotérmico, es decir, la temperatura no cambia, el trabajo puede escribirse como:

W = n*R*T*Ln(P1/P2)

Donde P1 es la presión inicial y P2 la presión final.

Donde las cantidades:

n =  número de moles

R = constante de los gases ideales

T = temperatura no cambian.

Y sabemos que la ecuación de la energía interna es:

U = C*n*R*T

Donde C es otra constante que depende del gas.

De aca, podemos concluir que ninguna de estas variables cambia en nuestro proceso, por lo que la variación de la energía interna es cero.

U2 - U1 = 0

b) Para el calor cedido o absorbido, la formula básica es:

ΔQ = C*(T2 - T1)

Donde ΔQ es el calor absorbido o cedido por el gas, C es una constante que depende del gas, T2 es la temperatura final del gas y T1 es la temperatura inicial del gas.

Como la temperatura no cambia en el proceso, entonces:

T2 = T1

ΔQ = C*(T2 - T1) = C*0 = 0

No hay calor absorbido ni cedido.

c) Podemos concluir que en un proceso isotérmico la energía interna no cambia, y no hay un intercambio de calor.