--- title: "Calor y trabajo cambian U · Quedé" description: "Qué es la energía interna y cómo calcular su cambio con ΔU = q + w, con el calor que entra positivo y el trabajo sobre el sistema positivo." url: "https://quede.app/aprende/quimica/energia-interna" updated: "2026-10-02" --- # Energía interna y primera ley de la termodinámica Química [Energía, velocidad y equilibrio](https://quede.app/materias/quimica/energia-y-reacciones) La energía interna junta toda la energía de la sustancia. Cambia cuando entra o sale calor y cuando hay trabajo. En esta convención, ΔU = q + w: q positivo si el calor entra, w positivo si el trabajo se hace sobre el sistema.[1](#fuente-ene-u) [2](#fuente-ene-ley) Actualizado el 2 de octubre de 2026 3 min de lectura ## Antes de esto Esta página da por hecho que ya entiendes: - [Sistemas abiertos, cerrados y aislados Cómo clasificar un sistema como abierto, cerrado o aislado según si cruzan materia y energía, con la tetera y la olla del libro. 4 min](https://quede.app/aprende/quimica/sistemas-termodinamicos) ## ¿Cuánto cambia la energía interna si hay calor y además hay trabajo? La energía interna, $U$, es el total de todas las formas de energía presentes en una sustancia. No es solo el calor que marca un termómetro. [1](#fuente-ene-u) La primera ley dice, en palabras, que esa energía interna cambia por el flujo de calor que entra o sale y por el trabajo hecho sobre el sistema o por el sistema. [1](#fuente-ene-u) La forma que usa el examen es $$\Delta U = q + w$$ $q$ es positivo cuando el calor entra al sistema y negativo cuando sale. $w$ es positivo cuando el trabajo se hace sobre el sistema y negativo cuando lo hace el sistema. Si entra calor o el entorno trabaja sobre el sistema, $U$ sube. Si sale calor o el sistema trabaja, $U$ baja. [2](#fuente-ene-ley) Hay otra convención en el libro de física. Ahí $W$ es positivo cuando el sistema realiza el trabajo, y negativo cuando el trabajo se hace sobre él. El mismo empuje cambia de signo según el libro. En química, para esta unidad, quédate con $w$ positivo sobre el sistema. [3](#fuente-ene-fis) Qué cuenta como sistema, la porción que estudias, está en [la frontera que elegiste](https://quede.app/aprende/quimica/sistemas-termodinamicos). ## Ideas clave - **$U$.** Suma de las energías de la sustancia, no un sinónimo de temperatura. [1](#fuente-ene-u) - **Primera ley.** $U$ cambia por calor y por trabajo, en cualquiera de los dos sentidos. [1](#fuente-ene-u) - **Fórmula del examen.** $\Delta U = q + w$, con $q$ positivo al entrar y $w$ positivo si el trabajo es sobre el sistema. [2](#fuente-ene-ley) - **El otro signo.** En física, $W$ positivo significa que el sistema hace el trabajo. No los mezcles en la misma cuenta. [3](#fuente-ene-fis) ## Ejemplos resueltos ### Entra calor y el gas empuja Un gas absorbe $80$ kJ de calor y, al expanderse, realiza $30$ kJ de trabajo sobre el entorno. 1. El calor entra. $q = +80$ kJ. [2](#fuente-ene-ley) 2. El trabajo lo hace el sistema, no el entorno. En esta convención $w = -30$ kJ. 3. $\Delta U = 80 + (-30) = 50$ kJ. La energía interna sube, pero menos que el calor que entró, porque parte se fue en el empuje. 4. Si hubieras sumado $80 + 30$, usaste el signo de la física dentro de la fórmula de química. [3](#fuente-ene-fis) ### El entorno comprime y el gas suelta calor El entorno hace $40$ kJ de trabajo sobre un gas y el gas cede $15$ kJ de calor. 1. Trabajo sobre el sistema: $w = +40$ kJ. [2](#fuente-ene-ley) 2. El calor sale: $q = -15$ kJ. 3. $\Delta U = -15 + 40 = 25$ kJ. 4. Aunque el gas se enfrió por el calor que soltó, el trabajo que recibió es mayor. $U$ aumenta. ## Errores comunes Si el sistema se expande y pones $w$ positivo, copiaste el signo en el que "trabajo que hace el sistema" cuenta a favor. En $\Delta U = q + w$ ese trabajo resta. [2](#fuente-ene-ley) Si llamas energía interna a la temperatura del termómetro, respondes otra magnitud. $U$ es el total de las energías de la sustancia. [1](#fuente-ene-u) Si el enunciado dice "el gas realiza trabajo" y no cambias el signo, la suma queda inflada. ## Cómo lo pregunta el examen Te dan calor y trabajo en joules o en kilojoules, dicen quién absorbe y quién empuja, y piden $\Delta U$. La pista suele estar en el verbo: absorbe, cede, realiza, el entorno comprime. Antes de sustituir, escribe dos signos en el margen. Calor que entra, más. Trabajo sobre el sistema, más. Lo demás, menos. Después suma. [2](#fuente-ene-ley) La pregunta de definición pide que $U$ sea el conjunto de las energías del sistema, no el calor de un solo paso. [1](#fuente-ene-u) ## Resumen - $U$ es el total de las energías presentes en la sustancia. - Cambia por el calor que entra o sale y por el trabajo, en los dos sentidos. - $\Delta U = q + w$. - $q > 0$ si el calor entra. $w > 0$ si el trabajo se hace sobre el sistema. - En el libro de física, $W > 0$ cuando el sistema es quien trabaja. No uses ese signo en esta fórmula. ## Practica este concepto Reactivos como los del examen. Contesta antes de mirar: recordar es lo que fija lo que leíste. - [Calcular el cambio de energía interna con ΔU = q + W (3 reactivos)](https://quede.app/materias/quimica/energia-y-reacciones/energia-interna-primera-ley) ## Dudas comunes ### ¿ΔU = q + w usa el mismo signo de w que el libro de física? No. Aquí w es positivo cuando el trabajo se hace sobre el sistema. En Física universitaria, W es positivo cuando el sistema es el que realiza el trabajo. ### ¿Energía interna es lo mismo que temperatura? No. La temperatura es una medida de frío o calor. U reúne todas las formas de energía de la sustancia. ### ¿Si el sistema se expande y empuja al entorno, w es positivo? No en esta convención. Ese trabajo lo hace el sistema, así que w es negativo y baja la energía interna. ## Se entiende mejor junto con - [Leyes de la termodinámica Cómo se reparte el calor entre energía interna y trabajo, qué fija cada proceso del gas y cuál es el tope de una máquina térmica. 5 min](https://quede.app/aprende/fisica/leyes-de-la-termodinamica) ## Para saber más Esta página está escrita desde estas fuentes. Cada número del texto lleva a la suya. 1. Edward J. Neth, Paul Flowers, Klaus Theopold, Richard Langley y William R. Robinson. [Química: Comenzando con los átomos 2ed](https://openstax.org/books/qu%C3%ADmica-comenzando-%C3%A1tomos-2ed/pages/9-terminos-clave) . OpenStax, Rice University , 2022. Cap. 9, energía interna y primera ley en palabras · Licencia CC BY 2. Edward J. Neth, Paul Flowers, Klaus Theopold, Richard Langley y William R. Robinson. [Química: Comenzando con los átomos 2ed](https://openstax.org/books/chemistry-atoms-first-2e/pages/9-3-enthalpy) . OpenStax, Rice University , 2022. Cap. 9.3, ΔU = q + w y los signos · Licencia CC BY 3. William Moebs, Samuel J. Ling y Jeff Sanny. [Física universitaria volumen 2](https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-2/pages/3-3-primera-ley-de-la-termodinamica) . OpenStax, Rice University , 2021. Cap. 3.3, W positivo si el sistema hace el trabajo · Licencia CC BY Actualizado el 2 de octubre de 2026. [Índice de Química](https://quede.app/aprende/quimica) --- Quedé (https://quede.app) prepara para el examen de admisión UNAM e IPN. - Índice para agentes: https://quede.app/llms.txt - API de datos abierta, sin autenticación: https://quede.app/api/v1/datos (OpenAPI: https://quede.app/openapi.json) - Skill para agentes: https://quede.app/.well-known/agent-skills/admision-unam-ipn/SKILL.md - Sitemap: https://quede.app/sitemap.xml