¿Cómo se reconoce el trabajo transferido al sistema?

Definitivamente se está trabajando.

Se está utilizando energía para mantener el horno caliente a la temperatura mencionada; potencia utilizada para aumentar la temperatura de la patata; y vaporización de agua. Sin embargo, para su aplicación particular, solo interesa la potencia utilizada para aumentar la temperatura de la patata. Es por eso que se le da la fórmula usando presión y volumen. Si bien es cierto que el volumen de la patata cambia poco, la presión dentro de la patata aumenta mucho . El aumento de temperatura provoca cambios físicos y moleculares de las moléculas de papa.

Si bien puede ser (no lo he investigado) que la papa se "expanda" un poco durante el proceso de cocción, creo que la cantidad de trabajo para hacer esto sería extremadamente pequeña (como señaló JMac) en comparación con la transferencia de calor a la patata que aumenta su energía interna.

Con respecto a su pregunta “¿no está funcionando el horno para producir el calor en el horno que luego se transfiere a la papa? Pero el trabajo es Presión multiplicado por el cambio de volumen. Sin embargo, no hay cambio en el volumen de la patata. Entonces, ¿esto significa que no se ha hecho ningún trabajo?

No, no significa que no se haya hecho ningún trabajo. No todo trabajo es presión multiplicada por cambio de volumen. Ese tipo de trabajo se llama propiamente “trabajo de límites” (expandir la piel de la patata). Pero hay otras formas de trabajo. Uno es el trabajo eléctrico. Cuando el elemento calefactor del horno calienta el aire en el horno, es una transferencia de trabajo (a una tasa de$i^2R$) de la fuente eléctrica al elemento calefactor y luego la transferencia de calor del elemento calefactor al aire.

La Primera Ley de la Termodinámica dice que los cambios en la energía interna de un sistema termodinámico en dos formas de transferencia de energía.

El trabajo se refiere a las formas de transferencia de energía, que pueden explicarse en términos de cambios en las variables físicas macroscópicas del sistema, por ejemplo, la energía que se utiliza para expandir el volumen de un sistema contra una presión externa, por ejemplo, expulsando la cabeza de un pistón. de un cilindro contra una fuerza externa.

Esto se distingue de la energía térmica que entra o sale del sistema en forma de transferencias en los movimientos térmicos microscópicos de las partículas.

Cualquier aumento neto en la energía interna U de un sistema termodinámico debe tenerse en cuenta en su totalidad, en términos de calor delta Q que ingresa al sistema menos trabajo delta W realizado por el sistema:

dU = delta Q - delta W

La letra romana d indica que la energía interna U es una propiedad del estado del sistema, por lo que los cambios en la energía interna son diferenciales exactos: dependen solo del estado original y del estado final, no del camino tomado.

En contraste, el delta griego Q o delta W en la ecuación refleja el hecho de que la transferencia de calor y la transferencia de trabajo no son propiedades del estado final del sistema.

Dados solo el estado inicial y el estado final del sistema, todo lo que se puede decir es cuál fue el cambio total en la energía interna, no cuánto de la energía salió como calor y cuánto como trabajo.

Bueno, no es estrictamente cierto que el volumen se quede fijo. La patata en realidad se dilata en el horno, y el cambio de volumen significa que una parte del calor transferido se ha convertido en trabajo (hablando con rigor, el trabajo no es presión por volumen porque la patata es un cuerpo sólido, por lo que debería considerar las tensiones internas, pero el concepto es el mismo).