Внатрешна енергија

Содржина

• Внатрешна варијација на енергија
• Примери за внатрешна енергија
• Други видови енергија

На внатрешна енергијаСпоред Првиот принцип на термодинамика, тој се подразбира како поврзан со случајно движење на честички во системот. Се разликува од подредената енергија на макроскопските системи, поврзани со објектите што се движат, по тоа што се однесува на енергијата што ја содржат објектите во микроскопска и молекуларна скала.

А) Да, објектот може да биде целосно во мирување и да нема недостаток на енергија (ниту потенцијална ниту кинетичка), а сепак да биде преплавен со подвижни молекули, се движи со голема брзина во секунда. Всушност, овие молекули ќе се привлекуваат и одбиваат едни со други во зависност од нивните хемиски услови и микроскопски фактори, иако нема движење што може да се набудува со голо око.

Внатрешната енергија се смета за голема количина, односно поврзана со количината на материја во даден систем на честички. Тогаш ги опфаќа сите други форми на енергија електрични, кинетички, хемиски и потенцијални содржани во атомите на дадена супстанција.

Овој тип на енергија обично е претставен со знакот ИЛИ.

Внатрешна варијација на енергија

На внатрешна енергија системите на честички може да варираат, без оглед на нивната просторна положба или стекната форма (во случај на течности и гасови). На пример, при воведување на топлина во затворен систем на честички, се додава топлинска енергија што ќе влијае на внатрешната енергија на целината.

Сепак, внатрешната енергија е астатусна функција, односно, не се грижи за варијацијата што поврзува две состојби на материјата, туку за почетната и конечната состојба на истата. Поради тоа пресметката на варијацијата на внатрешната енергија во даден циклус секогаш ќе биде нулаза почетната состојба и конечната состојба се едно исто.

Формулациите за пресметување на оваа варијација се:

ΔU = U_Б - ИЛИ_ДО, каде што системот премина од состојба А во состојба Б.

ΔU = -W, во случаи кога се работи количина на механичка работа W, што резултира со проширување на системот и намалување на неговата внатрешна енергија.

ΔU = Q, во случаите во кои додаваме топлинска енергија што ја зголемува внатрешната енергија.

ΔU = 0, во случаи на циклични промени на внатрешната енергија.

Сите овие случаи и други може да се сумираат во равенка што го опишува Принципот на зачувување на енергијата во системот:

ΔU = Q + W

Примери за внатрешна енергија

1. БатерииНа Телото на наполнети батерии содржи внатрешна енергија што може да се искористи, благодарение на хемиски реакции помеѓу киселините и тешките метали внатре. Речената внатрешна енергија ќе биде поголема кога ќе се наполни електричното оптоварување и помалку кога ќе се потроши, иако во случај на батерии на полнење оваа енергија може повторно да се зголеми со воведување електрична енергија од штекерот.
2. Компресирани гасовиНа Имајќи предвид дека гасовите имаат тенденција да го окупираат вкупниот волумен на садот во кој се содржани, бидејќи нивната внатрешна енергија ќе варира бидејќи оваа количина на простор е поголема и ќе се зголеми кога е помала. Така, гасот дисперзиран во просторијата има помала внатрешна енергија отколку ако го притиснеме во цилиндар, бидејќи неговите честички ќе бидат принудени да соработуваат поблиску.
3. Зголемете ја температурата на материјата. Ако ја зголемиме температурата, на пример, грам вода и грам бакар, и двете на основна температура од 0 ° С, ќе забележиме дека и покрај тоа што е иста количина на материја, мразот ќе бара поголема количина вкупна енергија за постигнување на саканата температура. Тоа е затоа што неговата специфична топлина е повисока, односно нејзините честички се помалку приемчиви за воведената енергија отколку оние од бакарот, додавајќи топлина многу побавно во нејзината внатрешна енергија.
4. Протресете течностНа Кога растворуваме шеќер или сол во вода, или промовираме слични мешавини, обично ја тресеме течноста со инструмент за да промовираме поголема распуштање. Ова се должи на зголемувањето на внатрешната енергија на системот произведена со воведување на таа количина на работа (Ш) обезбедена од нашата акција, што овозможува поголема хемиска реактивност помеѓу вклучените честички.
5. Steamна водаНа Откако ќе се свари водата, ќе забележиме дека пареата има поголема внатрешна енергија од течната вода во садот. Ова е затоа што, и покрај тоа што се исти молекули (соединението не се промени), за да предизвикаме физичка трансформација, додадовме одредена количина калорична енергија (Q) во водата, предизвикувајќи поголема возбуда на нејзините честички.

Други видови енергија