1r ciclo Cálculo de la energía interna en procesos isotérmicos

[SPReon]

Hola a todos.

En estos días estoy estudiando física por mi cuenta. Ahora estoy con el tema de termodinámica y me he encontrado con un curioso problema que por no tener profesor no consigo aclarar, por ello he decidido poner esta duda aquí.
En un punto de mis estudios (y en Internet) vi que existe la siguiente relación: U = Q + W Eso significa (lo explico mas para mi por si no lo he entendido bien) que cualquier proceso la energía interna es igual al calor mas el trabajo que se ha realizado en ese proceso. Mi duda ha surgido a partir de un ejercicio en el cual hay un proceso dividido en dos partes, el primero es un proceso isotérmico y el segundo un proceso isócoro. En el primero se recibe calor que se convierte íntegramente en trabajo a temperatura constante. En el segundo no se realiza trabajo pero hay un calor que aumenta la presión.
En teoría la energía interna es igual a la suma de la energía calorífica mas el trabajo pero en el proceso isotérmico no se cambia la temperatura por lo cual no hay cambio de energía interna ... y ahí es donde surge mi duda. En el proceso entra energía calorífica, ¿ Esta no cuenta ?
Otro argumento es que en un proceso isotérmico puede producirse un cambio de volumen con lo cual se realiza un trabajo. Pero la temperatura es constante. Entonces ¿ no cuenta ese trabajo tampoco ?

En fin... si alguien puede ayudarme lo agradecería porque no consigo buscar una explicación lógica y no encuentro una explicación en Internet. Gracias a todos.

[Richard R Richard]

Hola Spreon no todo lo que expresas esta bien , pero no todo esta mal, vamos por partes aclarando pasaso a paso

En un punto de mis estudios (y en Internet) vi que existe la siguiente relación: U = Q + W

Esta expresión que en realidad se escribe $\Delta U=Q+W$ es la fórmula del primer principio de la termodinámica, que es el principio de conservación de la energía, para sistemas termodinámicos.
$\Delta U$ es la variación de la energía interna, no la energía interna, ... Todo esta hecho de energía, cualquier sistema termodinámico, y no puedes extraersela totalmente nunca, la variación de energía interna, es entonces , la cantidad de energía que le aportas o le sacas a un sistema termodinámico.

Eso significa (lo explico mas para mi por si no lo he entendido bien) que cualquier proceso la variación de energía interna es igual al calor mas el trabajo que se ha realizado en ese proceso.

el párrafo es correcto si le agregas lo que esta en negritas.

Mi duda ha surgido a partir de un ejercicio en el cual hay un proceso dividido en dos partes, el primero es un proceso isotérmico .... ..... recibe calor que se convierte íntegramente en trabajo a temperatura constante.

Correcto que sea isotérmico, implica que no hay variación de temperatura ,luego la variación de energía interna es nula, pero tanto calor que entra o sale del sistema como trabajo pueden ser no nulos.

En el segundo ..... un proceso isócoro. no se realiza trabajo pero hay un calor que aumenta la presión.

Aquí no solo puede aumentar sino también bajar si el caso fuera que extraes calor,

En teoría la variación de energía interna es igual a la suma de la energía calorífica( es mejor llamarle calor, se ha debatido varias veces eso aquí en el foro) más el trabajo pero en el proceso isotérmico no se cambia la temperatura por lo cual no hay cambio (ves?, aquí lo escribes bien , cambio como sinónimo de variación) de energía interna ... y ahí es donde surge mi duda. En el proceso entra energía calorífica, ¿ Esta no cuenta ?

El tema es que todo lo que entra como calor , el sistema lo devuelve como trabajo realizado. $Q=-W$ ya que $\Delta U=0$ el sistema no se guarda nada de energía dentro, el sistema se acomoda y cambia su volumen, es decir se expande o comprime dependiendo de si le das o le quitas calor.
esto explica también tu siguiente pregunta

Otro argumento es que en un proceso isotérmico puede producirse un cambio de volumen con lo cual se realiza un trabajo. Pero la temperatura es constante. Entonces ¿ no cuenta ese trabajo tampoco ?

Es decir toda la energía que le aportas al sistema se convierte en otro tipo de energía que sale del sistema, trabajo en calor o viceversa y como en ese proceso nada queda dentro el sistema, la variación de energía interna es nula , como la variación de energía interna es función de la temperatura , la temperatura permanecerá constante.




si quieres leer algo mas te invito a mi blog

Termodinamica, resumen de conceptos básicos

[SPReon]

El tema es que todo lo que entra como calor , el sistema lo devuelve como trabajo realizado. ya que el sistema no se guarda nada de energía dentro, el sistema se acomoda y cambia su volumen, es decir se expande o comprime dependiendo de si le das o le quitas calor.
esto explica también tu siguiente pregunta


Es decir toda la energía que le aportas al sistema se convierte en otro tipo de energía que sale del sistema, trabajo en calor o viceversa y como en ese proceso nada queda dentro el sistema, la variación de energía interna es nula , como la variación de energía interna es función de la temperatura , la temperatura permanecerá constante.

Este es el punto que no entendía y que ahora comprendo. Sutil y maravilloso. Muchas gracias Richard. Naturalmente visitare tu blog. Necesito ver varias fuentes para consolidar conceptos.