Примери за вътрешна енергия

The вътрешна енергияСъгласно Първия принцип на термодинамиката, той се разбира като свързан със случайното движение на частици в системата. Например: батерии, разбъркайте течност, водна пара. Той се различава от подредената енергия на макроскопичните системи, свързани с движещи се обекти, по това, че се отнася до енергията, съдържаща се от обекти в микроскопичен и молекулярен мащаб.

А) Да, предмет може да е в пълна почивка и да няма видима енергия (нито потенциал, нито едното кинетика), и въпреки това не се тревожете с молекули в движение, движейки се с висока скорост в секунда. Всъщност тези молекули ще се привличат и отблъскват взаимно в зависимост от техните условия. химични и микроскопични фактори, въпреки факта, че няма движение с просто око наблюдаем.

Вътрешната енергия се счита за a обширна величина, тоест свързано със сумата от материя в дадена система от частици. Той включва всички други форми на електрическа, кинетична, химическа и потенциална енергия, съдържащи се в атоми на а вещество решителен.

Този тип енергия обикновено се представя от знака U.

Вътрешна енергийна вариация

Вътрешната енергия на системи от частици може да варира, независимо от пространственото му положение или придобитата форма (в случая на течности Y. газове). Например при влизане горещо Към затворена система от частици се добавя топлинна енергия, която ще повлияе на вътрешната енергия на цялото.

Вътрешната енергия обаче е aфункция за състоянието, тоест не се отнася до вариацията, която свързва две материални състояния, а към първоначалното и крайното състояние на нея. Ето защо изчисляването на вариацията на вътрешната енергия в даден цикъл винаги ще бъде нула, тъй като началното и крайното състояние са едно и също.

Формулировките за изчисляване на тази вариация са:

Всички тези и други случаи могат да бъдат обобщени в уравнение, което описва Принципа за запазване на енергията в системата:

ΔU = Q + W

Примери за вътрешна енергия

1. Батерии. В тялото на заредените батерии се помещава използваема вътрешна енергия, благодарение на химична реакция между киселини и метали тежък отвътре. Споменатата вътрешна енергия ще бъде по-голяма, когато електрическият й заряд е пълен и по-малка, когато е изразходвана, макар и през В случай на акумулаторни батерии, тази енергия може да се увеличи отново чрез въвеждане на електричество от електрически контакти.
2. Компресирани газове. Като се има предвид, че газовете обикновено заемат общия обем на контейнера, в който се съдържат, тъй като техните Вътрешната енергия ще варира, тъй като това количество пространство е по-голямо и ще се увеличава, когато е по-малко. По този начин газ, разпръснат в една стая, има по-малко вътрешна енергия, отколкото ако го компресираме в цилиндър, тъй като частиците му ще бъдат принудени да си взаимодействат по-тясно.
3. Увеличете температурата на материята. Ако повишим температурата на, например, един грам вода и един грам мед, и двете при базова температура от 0 ° C, ще забележим, че въпреки че е същото количество материя, ледът ще изисква по-голямо количество обща енергия, за да достигне температура желано. Това е така, защото неговата специфична топлина е по-висока, тоест частиците му са по-малко възприемчиви към въведената енергия от тези на медта, добавяйки топлина много по-бавно към вътрешната си енергия.
4. Разклатете течност. Когато разтваряме захар или сол във вода или насърчаваме смеси подобно, обикновено разклащаме течността с инструмент, за да насърчим по-голямо разтваряне. Това се дължи на увеличаването на вътрешната енергия на системата, произведена от въвеждането на това количество работа (W), осигурена от нашето действие, което позволява по-голяма химическа реактивност между частиците участващи.
5. Парнаот вода. След като водата заври, ще забележим, че парата има по-висока вътрешна енергия от течната вода в контейнера. Това е така, въпреки че са същите молекули (съединението не се е променило), за да предизвика трансформация физика сме добавили определено количество калорична енергия (Q) към водата, предизвиквайки по-голямо нейно възбуждане частици.

Други видове енергия

Следвайте с: