ΔU=187717.354 J

La masa de hielo que tenemos es:

Como la masa no varía tendremos esa misma cantidad de agua .

El primer principio de la Termodinámica nos dice que:

ΔQ=ΔU+W ⇒ ΔU=ΔQ-W

El calor aportado (recibido por el agua) será la suma del calor necesario para fundir el hielo, más el calor necesario para calentar el agua desde 0ºC a 4ºC:

Q=Qhielo+Qagua=mhieloLhielo+mhielocaguaD
Tagua=534.611·80+534.611·1(4-0)=44907.324 cal

El trabajo será el correspondiente a una transformación isobara (a presión constante):

W=PΔV=P(V2-V1)

La presión a la que se realiza la transformación será la presión atmosférica, que es:

La variación de volumen será el volumen final menos el inicial. Inicialmente tenemos el hielo luego el volumen es:

V1=Vhielo=583 cm3=583 · 10-6 m3

Al final tenemos la masa de hielo fundida, es decir, en forma de agua, luego su volumen es:

Y nos queda:

W=P(V2-V1)=98000(534.611 · 10-6-583 · 10-6)=-4.742 J=-1.134 cal

La variación de energía interna entonces:

ΔU=ΔQ-W=44907.324+1.134=44908.458 cal=187717.354 J

ΔU=187717.354 J