Příklady vnitřní energie

The vnitřní energiePodle prvního principu termodynamiky je chápán jako vztah spojený s náhodným pohybem částic v systému. Například: baterie, míchejte kapalinu, vodní páru. Liší se od uspořádané energie makroskopických systémů spojených s pohybujícími se objekty v tom, že odkazuje na energii obsaženou v objektech v mikroskopickém a molekulárním měřítku.

A) Ano, objekt může být v úplném odpočinku a postrádat zjevnou energii (ani potenciál, ani kinetika), a přesto se blázen molekuly v pohybu, pohybující se vysokou rychlostí za sekundu. Ve skutečnosti se tyto molekuly budou navzájem přitahovat a odpuzovat v závislosti na jejich podmínkách. chemické a mikroskopické faktory, i když nedochází k žádnému pohybu pouhým okem pozorovatelný.

Za vnitřní energii se považuje a rozsáhlá velikost, tj. související s částkou hmota v daném částicovém systému. Zahrnuje všechny ostatní formy elektrické, kinetické, chemické a potenciální energie obsažené v atomy a látka odhodlaný.

Tento typ energie je obvykle reprezentován znaménkem U.

Variace vnitřní energie

Vnitřní energie částicové systémy se může lišit bez ohledu na jeho prostorovou polohu nebo získaný tvar (v případě kapaliny Y plyny). Například při zadávání horký Do uzavřeného systému částic se přidává tepelná energie, která ovlivní vnitřní energii celku.

Vnitřní energie je však astavová funkce, to znamená, že se nezabývá variací, která spojuje dva stavy hmoty, ale jejím počátečním a konečným stavem. Proto bude výpočet variace vnitřní energie v daném cyklu vždy nulový, protože počáteční a konečný stav jsou stejné.

Formulace pro výpočet této variace jsou:

Všechny tyto a další případy lze shrnout do rovnice, která popisuje Princip úspory energie v systému:

ΔU = Q + W

Příklady vnitřní energie

1. Baterie. V těle nabitých baterií je využitelná vnitřní energie díky chemické reakce mezi kyseliny a kovy uvnitř těžký. Uvedená vnitřní energie bude větší, když je její elektrický náboj úplný, a méně, když bude spotřebována, i když v V případě dobíjecích baterií lze tuto energii opět zvýšit zavedením elektřiny z elektrické zásuvky.
2. Stlačené plyny. Vzhledem k tomu, že plyny mají tendenci zabírat celkový objem nádoby, ve které jsou obsaženy, protože jejich Vnitřní energie se bude lišit, protože toto množství prostoru je větší a bude se zvětšovat, když bude menší. Plyn rozptýlený v místnosti má tedy méně vnitřní energie, než kdybychom jej stlačili ve válci, protože jeho částice budou nuceny k užší interakci.
3. Zvyšte teplotu hmoty. Pokud zvýšíme teplotu například jednoho gramu vody a jednoho gramu mědi, a to jak při základní teplotě 0 ° C, všimneme si, že i přes to, že je to stejné množství hmoty, bude k dosažení teploty vyžadovat větší množství celkové energie žádoucí. Je to proto, že jeho měrné teplo je vyšší, to znamená, že jeho částice jsou méně vnímavé k zavedené energii než měď a přidávají teplo mnohem pomaleji ke své vnitřní energii.
4. Protřepejte tekutinu. Když rozpustíme cukr nebo sůl ve vodě, nebo budeme podporovat směsi podobně, obvykle protřepáváme kapalinu nástrojem, abychom podpořili větší rozpuštění. To je způsobeno zvýšením vnitřní energie systému vyrobené zavedením tohoto množství práce (W) poskytovaná naší akcí, která umožňuje větší chemickou reaktivitu mezi částicemi zapojen.
5. Parníz vody. Jakmile se voda vaří, všimneme si, že pára má vyšší vnitřní energii než kapalná voda v nádobě. Je to proto, že navzdory tomu, že jde o stejné molekuly (sloučenina se nezměnila), indukuje transformaci fyziky jsme do vody přidali určité množství kalorické energie (Q), což vyvolalo její větší míchání částice.

Jiné druhy energie

Postupujte podle: