Exemple de energie internă

energie internaConform Primului Principiu al Termodinamicii, se înțelege ca fiind legat de mișcarea aleatorie a particulelor într-un sistem. De exemplu: baterii, amestecați un lichid, vapori de apă. Acesta diferă de energia ordonată a sistemelor macroscopice, asociată cu obiectele în mișcare, prin aceea că se referă la energia conținută de obiecte la scară microscopică și moleculară.

A) Da, un obiect poate fi în repaus complet și nu are energie aparentă (nici potenţial, nici unul cinetica) și, totuși, să fii amuzant molecule în mișcare, deplasându-se cu viteze mari pe secundă. De fapt, aceste molecule se vor atrage și se vor respinge în funcție de condițiile lor. factori chimici și microscopici, în ciuda faptului că nu există nicio mișcare cu ochiul liber observabil.

Energia internă este considerată a amploare extinsă, adică legat de suma de contează într-un sistem de particule dat. Căci cuprinde toate celelalte forme de energie electrică, cinetică, chimică și potențială conținute în atomi de o substanţă determinat.

Acest tip de energie este de obicei reprezentat de semnul U.

Variația internă a energiei

Energia internă a sisteme de particule poate varia, indiferent de poziția sa spațială sau forma dobândită (în cazul lichide Da gaze). De exemplu, când intrați Fierbinte Energia termică este adăugată unui sistem închis de particule care va afecta energia internă a întregului.

Cu toate acestea, energia internă este ofuncția de stare, adică nu se ocupă de variația care leagă două stări ale materiei, ci de starea inițială și finală a acesteia. De aceea, calculul variației energiei interne într-un ciclu dat va fi întotdeauna zero, deoarece stările inițiale și finale sunt una și aceeași.

Formulările pentru calcularea acestei variații sunt:

Toate aceste cazuri și altele pot fi rezumate într-o ecuație care descrie principiul conservării energiei în sistem:

ΔU = Q + W

Exemple de energie internă

1. Baterii. Corpul bateriilor încărcate conține o energie internă utilizabilă, datorită reacții chimice între acizi si metale greu în interior. Această energie internă va fi mai mare atunci când încărcarea electrică este completă și mai mică atunci când a fost consumată, deși în În cazul bateriilor reîncărcabile, această energie poate fi mărită din nou prin introducerea energiei electrice de la prize electrice.
2. Gazele comprimate. Având în vedere că gazele tind să ocupe volumul total al containerului în care sunt conținute, din moment ce Energia internă va varia cu cât această cantitate de spațiu este mai mare și va crește atunci când este mai mică. Astfel, un gaz dispersat într-o cameră are mai puțină energie internă decât dacă îl comprimăm într-un cilindru, deoarece particulele sale vor fi forțate să interacționeze mai strâns.
3. Creșteți temperatura materiei. Dacă mărim temperatura, de exemplu, a unui gram de apă și a unui gram de cupru, ambele la o temperatură de bază de 0 ° C, vom observa că în ciuda faptului că este aceeași cantitate de materie, gheața va necesita o cantitate mai mare de energie totală pentru a atinge temperatura dorit. Acest lucru se datorează faptului că căldura sa specifică este mai mare, adică particulele sale sunt mai puțin receptive la energia introdusă decât cele ale cuprului, adăugând căldură mult mai lent la energia sa internă.
4. Se agită un lichid. Când dizolvăm zahărul sau sarea în apă sau promovăm amestecuri similar, de obicei scuturăm lichidul cu un instrument pentru a promova o cantitate mai mare dizolvare. Acest lucru se datorează creșterii energiei interne a sistemului produsă de introducerea acelei cantități de lucru (W) oferit de acțiunea noastră, care permite o reactivitate chimică mai mare între particule implicat.
5. Aburide apa. Odată ce apa este fiartă, vom observa că aburul are o energie internă mai mare decât apa lichidă din recipient. Acest lucru se datorează faptului că, în ciuda faptului că sunt aceleași molecule (compusul nu sa schimbat), pentru a induce transformarea fizică am adăugat o anumită cantitate de energie calorică (Q) în apă, inducând o agitație mai mare a acesteia particule.

Alte tipuri de energie

Urmărește cu: