Vidinės energijos pavyzdžiai

The vidinė energijaPagal pirmąjį termodinamikos principą jis suprantamas kaip susijęs su atsitiktiniu dalelių judėjimu sistemoje. Pavyzdžiui: baterijas, sumaišykite skysčio, vandens garus. Ji skiriasi nuo užsakytos makroskopinių sistemų energijos, susijusios su judančiais objektais, tuo, kad nurodo objektų energiją mikroskopinėje ir molekulinėje skalėje.

A) Taip, daiktas gali būti visiškai pailsėjęs ir neturintis akivaizdžios energijos (taip pat potencialus, nė vieno kinetika), ir vis dėlto būkite susijaudinę molekulės judant, judant dideliu greičiu per sekundę. Tiesą sakant, šios molekulės traukia ir atbaido viena kitą, priklausomai nuo jų sąlygų. cheminiai ir mikroskopiniai veiksniai, nors plika akimi judesių nėra stebimas.

Vidinė energija laikoma a didelio masto, tai yra susiję su reikalas tam tikroje dalelių sistemoje. Tai apima visas kitas elektrinės, kinetinės, cheminės ir potencialios energijos formas, esančias atomai a medžiaga Atkaklus.

Šio tipo energiją paprastai žymi ženklas U.

Vidinė energijos kaita

Vidinė energija dalelių sistemos gali skirtis, neatsižvelgiant į jo erdvinę padėtį ar įgytą formą ( skysčiai Y dujos). Pavyzdžiui, įeinant karšta Į uždarą dalelių sistemą pridedama šiluminė energija, kuri paveiks vidinę visumos energiją.

Tačiau vidinė energija yra abūsenos funkcija, tai yra, jis susijęs ne su variacija, jungiančia dvi materijos būsenas, bet su jos pradine ir galutine būsena. Štai kodėl vidinės energijos kitimo tam tikrame cikle apskaičiavimas visada bus lygus nuliui, nes pradinė ir galutinė būsenos yra vienodos.

Šios variacijos apskaičiavimo formuluotės yra šios:

Visus šiuos ir kitus atvejus galima apibendrinti lygtyje, apibūdinančioje energijos taupymo sistemoje principą:

ΔU = Q + W

Vidinės energijos pavyzdžiai

1. Baterijos. Įkrautų baterijų kūne yra naudojama tinkama vidinė energija cheminės reakcijos tarp rūgštys ir metalai sunkus viduje. Minėta vidinė energija bus didesnė, kai jos elektros krūvis bus baigtas, ir mažiau, kai ji bus sunaudota, nors ir Pakartotinai įkraunamų baterijų atveju šią energiją galima vėl padidinti įvedant elektros energiją iš elektros lizdai.
2. Suslėgtos dujos. Atsižvelgiant į tai, kad dujos paprastai užima bendrą indo, kuriame jos yra, tūrį, nes jos yra Vidinė energija skirsis, nes šis erdvės kiekis yra didesnis, ir padidės, kai jos bus mažiau. Taigi kambaryje išsisklaidžiusios dujos turi mažiau vidinės energijos nei tada, jei suspaustume jas cilindre, nes jos dalelės bus priverstos glaudžiau sąveikauti.
3. Padidinkite materijos temperatūrą. Jei padidinsime, pavyzdžiui, vieno gramo vandens ir vieno gramo vario temperatūrą, kai bazinė temperatūra yra 0 ° C, pastebėsime, kad nepaisant to, kad medžiagos kiekis yra vienodas, ledui reikės didesnio visos energijos kiekio, kad temperatūra būtų pasiekta norima. Taip yra todėl, kad jo specifinė šiluma yra didesnė, tai yra, jos dalelės mažiau imli įvestą energiją nei vario, o šilumą į savo vidinę energiją prideda daug lėčiau.
4. Sukratykite skystį. Kai ištirpiname cukrų ar druską vandenyje arba skatiname mišiniai panašiai, mes paprastai purtome skystį instrumentu, kad paskatintume didesnį ištirpimas. Taip yra dėl to, kad padidėjo sistemos vidinė energija, sukurta įvedant tą kiekį darbas (W), kurį suteikia mūsų veiksmas, kuris leidžia didesnį cheminį reaktyvumą tarp dalelių dalyvauja.
5. Garaivandens. Užvirus vandeniui, pastebėsime, kad garai turi didesnę vidinę energiją nei skystas vanduo inde. Taip yra todėl, kad, nepaisant to, kad jos yra tos pačios molekulės (junginys nepasikeitė), sukelti transformaciją fizika į vandenį įnešėme tam tikrą kiekį kalorijų energijos (Q), sukeldami didesnį jos sujaudinimą dalelės.

Kitos energijos rūšys

Sekite su: