Voorbeelden van interne energie

De interne energieVolgens het eerste principe van de thermodynamica wordt het begrepen als datgene dat verband houdt met de willekeurige beweging van deeltjes binnen een systeem. Bijvoorbeeld: batterijen, roer een vloeistof, waterdamp. Het verschilt van de geordende energie van macroscopische systemen, geassocieerd met bewegende objecten, doordat het verwijst naar de energie die objecten bevatten op microscopische en moleculaire schaal.

A) Ja, een voorwerp kan in volledige rust zijn en geen schijnbare energie hebben (nor potentieel, geen van beide kinetiek), en toch bruisen van moleculen in beweging, met hoge snelheden per seconde. In feite zullen deze moleculen elkaar aantrekken en afstoten, afhankelijk van hun omstandigheden. chemische en microscopische factoren, ondanks het feit dat er geen beweging is met het blote oog waarneembaar.

Interne energie wordt beschouwd als een uitgebreide omvang, dat wil zeggen, gerelateerd aan het bedrag van er toe doen in een bepaald deeltjessysteem. Want het omvat alle andere vormen van elektrische, kinetische, chemische en potentiële energie die in de

atomen van een stof vastbesloten.

Dit type energie wordt meestal weergegeven door het teken U.

Interne energievariatie

De interne energie van de deeltjessystemen kan variëren, ongeacht de ruimtelijke positie of verworven vorm (in het geval van vloeistoffen Y gassen). Bijvoorbeeld bij het invoeren van heet Aan een gesloten systeem van deeltjes wordt thermische energie toegevoegd die de interne energie van het geheel zal beïnvloeden.

Interne energie is echter eenstatusfunctie, dat wil zeggen, het houdt zich niet bezig met de variatie die twee toestanden van materie verbindt, maar met de begin- en eindtoestand ervan. Daarom zal de berekening van de variatie van de interne energie in een bepaalde cyclus altijd nul zijn, aangezien de begin- en eindtoestand één en dezelfde zijn.

De formuleringen om deze variatie te berekenen zijn:

Al deze en andere gevallen kunnen worden samengevat in een vergelijking die het principe van behoud van energie in het systeem beschrijft:

ΔU = Q + W

Voorbeelden van interne energie

1. Batterijen. In het lichaam van de opgeladen batterijen is een bruikbare interne energie ondergebracht, dankzij de chemische reacties tussen de zuren en de metalen zwaar van binnen. Genoemde interne energie zal groter zijn wanneer de elektrische lading volledig is en minder wanneer deze is verbruikt, hoewel in In het geval van oplaadbare batterijen kan deze energie weer worden verhoogd door het inbrengen van elektriciteit uit de stopcontacten.
2. gecomprimeerde gassen. Aangezien gassen de neiging hebben om het totale volume van de container waarin ze zich bevinden in te nemen, aangezien hun, Interne energie zal variëren naarmate deze hoeveelheid ruimte groter is en zal toenemen wanneer het minder is. Dus een gas dat in een kamer wordt verspreid, heeft minder interne energie dan wanneer we het in een cilinder comprimeren, omdat zijn deeltjes gedwongen zullen worden om nauwer samen te werken.
3. Verhoog de temperatuur van materie. Als we de temperatuur verhogen van bijvoorbeeld één gram water en één gram koper, beide bij een basistemperatuur van 0°C, dan merken we dat ondanks dat het dezelfde hoeveelheid materie is, heeft ijs een grotere hoeveelheid totale energie nodig om op temperatuur te komen gewenst. Dit komt omdat de soortelijke warmte hoger is, dat wil zeggen dat de deeltjes minder ontvankelijk zijn voor de geïntroduceerde energie dan die van koper, waardoor warmte veel langzamer aan de interne energie wordt toegevoegd.
4. Schud een vloeistof. Wanneer we suiker of zout oplossen in water, of we promoten mengsels vergelijkbaar, schudden we de vloeistof meestal met een instrument om een ​​grotere ontbinding. Dit komt door de toename van de interne energie van het systeem die wordt geproduceerd door de introductie van die hoeveelheid werk (W) geleverd door onze actie, die een grotere chemische reactiviteit tussen de deeltjes mogelijk maakt betrokken.
5. Stoomvan water. Als het water eenmaal gekookt is, zullen we merken dat de stoom een ​​hogere interne energie heeft dan het vloeibare water in de container. Dit komt omdat, ondanks dat het dezelfde moleculen zijn (de verbinding is niet veranderd), om transformatie te induceren natuurkunde hebben we een bepaalde hoeveelheid calorische energie (Q) aan het water toegevoegd, waardoor het water meer in beweging komt deeltjes.

Andere soorten energie

Volgen met: