内部エネルギーの例

ザ・ 内部エネルギー熱力学の第1原理によれば、システム内の粒子のランダムな動きに関連していると理解されています。 例えば： 電池、液体、水蒸気をかき混ぜます。 それは、微視的および分子的スケールで物体に含まれるエネルギーを指すという点で、移動する物体に関連する巨視的システムの秩序あるエネルギーとは異なります。

A）はい、 オブジェクト 完全に休息していて、見かけのエネルギーが不足している可能性があります（ 潜在的な、どちらでもない 動力学）、それでも騒がしい 分子 動いていて、毎秒高速で動いています。 実際、これらの分子は、それらの条件に応じて互いに引き付け合い、反発します。 肉眼での動きがない場合でも、化学的および微視的要因 観察可能。

内部エネルギーは 大規模、つまり、の量に関連する 案件 与えられたパーティクルシステムで。 それは、に含まれる他のすべての形態の電気的、運動的、化学的および位置エネルギーを含むからです。 原子 の 物質 決定。

このタイプのエネルギーは通常、記号Uで表されます。

内部エネルギー変動

の内部エネルギー パーティクルシステム 空間的な位置や取得した形状に関係なく、変化する可能性があります（の場合 液体 Y ガス). たとえば、 ホット 粒子の閉鎖系に、全体の内部エネルギーに影響を与える熱エネルギーが追加されます。

しかし、内部エネルギーはステータス機能つまり、2つの物質の状態をつなぐ変化には注意を払うのではなく、物質の初期状態と最終状態に注意を向けます。 そのため、初期状態と最終状態は同じであるため、特定のサイクルでの内部エネルギーの変動の計算は常にゼロになります。

この変動を計算するための定式化は次のとおりです。

これらすべてのケースとその他のケースは、システムのエネルギー保存の法則を説明する方程式にまとめることができます。

ΔU= Q + W

内部エネルギーの例

1. バッテリー. 充電されたバッテリーの本体には、使用可能な内部エネルギーが収容されています。 化学反応 間に 酸 そしてその 金属 中は重い。 上記の内部エネルギーは、充電が完了すると大きくなり、消費されると小さくなります。 二次電池の場合、このエネルギーは、 コンセント。
2. 圧縮ガス. ガスは、ガスが含まれているコンテナの総体積を占める傾向があることを考慮すると、 内部エネルギーは、このスペースの量が多いほど変化し、少ないほど増加します。 したがって、部屋に分散したガスは、その粒子がより密接に相互作用するように強制されるため、シリンダー内で圧縮する場合よりも内部エネルギーが少なくなります。
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3. 物質の温度を上げる. たとえば、1グラムの水と1グラムの銅の温度を、両方とも0°Cの基本温度で上げると、次のことに気付くでしょう。 同じ量の物質であるにもかかわらず、氷は温度に達するためにより多くの総エネルギーを必要とします 望ましい。 これは、比熱が高いためです。つまり、粒子は銅よりも導入されたエネルギーを受け入れにくく、内部エネルギーへの熱の追加がはるかに遅いためです。
4. 液体を振る. 砂糖や塩を水に溶かしたり、促進したりするとき 混合物 同様に、私たちは通常、より大きなものを促進するために器具で液体を振る 解散. これは、その量の導入によって生成されるシステムの内部エネルギーの増加によるものです 粒子間のより大きな化学反応性を可能にする私たちの行動によって提供される仕事（W） 関与。
5. 蒸気水の. 水が沸騰すると、蒸気は容器内の液体の水よりも高い内部エネルギーを持っていることがわかります。 これは、同じ分子であるにもかかわらず（化合物は変化していない）、変換を誘発するためです 物理学私たちは水に一定量のカロリーエネルギー（Q）を追加し、そのより大きな攪拌を誘発しました 粒子。

他の種類のエネルギー

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