İç Enerji Örnekleri

içsel enerjiTermodinamiğin Birinci İlkesine göre, bir sistem içindeki parçacıkların rastgele hareketine bağlı olduğu anlaşılmaktadır. Örneğin: piller, bir sıvı, su buharı karıştırın. Hareketli nesnelerle ilişkili makroskopik sistemlerin düzenli enerjisinden farklıdır, çünkü nesnelerin mikroskobik ve moleküler ölçekte içerdiği enerjiyi ifade eder.

A) Evet, bir obje tamamen dinlenmiş olabilir ve görünür enerjiden yoksun olabilir (veya potansiyelne de kinetik) ve yine de moleküller hareket halinde, saniyede yüksek hızlarda hareket ediyor. Aslında bu moleküller bulundukları koşullara göre birbirlerini çekecek ve iteceklerdir. çıplak gözle hareket olmamasına rağmen kimyasal ve mikroskobik faktörler gözlemlenebilir.

İç enerji, bir geniş büyüklükyani miktarı ile ilgili Önemli olmak Belirli bir parçacık sisteminde Çünkü o, içerdiği diğer tüm elektriksel, kinetik, kimyasal ve potansiyel enerji biçimlerini içerir. atomlar bir madde belirlenen.

Bu enerji türü genellikle U işaretiyle gösterilir.

İç enerji değişimi

İç enerjisi, parçacık sistemleri uzamsal konumu veya elde edilen şekli ne olursa olsun değişebilir (örn. sıvılar Y gazlar). Örneğin, girerken Sıcak Kapalı bir parçacık sistemine, bütünün iç enerjisini etkileyecek termal enerji eklenir.

Ancak iç enerji birdurum fonksiyonuyani maddenin iki durumunu birbirine bağlayan varyasyona değil, ilk ve son durumuna bakar. Bu nedenle, belirli bir döngüdeki iç enerji değişiminin hesaplanması, başlangıç ​​ve son durumlar bir ve aynı olduğundan, her zaman sıfır olacaktır.

Bu varyasyonu hesaplamak için formüller şunlardır:

Tüm bu durumlar ve diğerleri, sistemdeki Enerjinin Korunumu Prensibini açıklayan bir denklemde özetlenebilir:

ΔU = Q + W

İç enerji örnekleri

1. Piller. Şarjlı pillerin gövdesinde, kullanılabilir bir dahili enerji bulunur. kimyasal reaksiyonlar arasında asitler ve metaller içi ağır. Bahsedilen iç enerji, elektrik yükü tamamlandığında daha büyük, tüketildiğinde ise daha az olacaktır. Şarj edilebilir piller söz konusu olduğunda, bu enerji, pillerden elektrik verilerek tekrar artırılabilir. elektrik prizleri.
2. sıkıştırılmış gazlar. Gazların, içerdikleri kabın toplam hacmini işgal etme eğiliminde oldukları göz önüne alındığında, İç enerji, bu alan miktarı arttıkça değişecek ve daha az olduğunda artacaktır. Bu nedenle, bir odaya dağılmış bir gazın iç enerjisi, onu bir silindirde sıkıştırdığımızdan daha az iç enerjiye sahiptir, çünkü parçacıkları daha yakından etkileşime girmeye zorlanacaktır.
3. Maddenin sıcaklığını artırmak. Örneğin, her ikisi de 0 ° C'lik bir taban sıcaklığında bir gram su ve bir gram bakırın sıcaklığını arttırırsak, şunu fark edeceğiz: Aynı miktarda madde olmasına rağmen, buz, sıcaklığa ulaşmak için daha fazla miktarda toplam enerji gerektirecektir. İstenen. Bunun nedeni, özgül ısısının daha yüksek olmasıdır, yani parçacıkları, verilen enerjiye bakırınkinden daha az duyarlıdır ve iç enerjisine çok daha yavaş ısı ekler.
4. Bir sıvıyı sallamak. Şekeri veya tuzu suda erittiğimizde veya karışımlar benzer şekilde, sıvıyı genellikle daha büyük bir teşvik sağlamak için bir aletle sallarız. çözülme. Bunun nedeni, bu miktarın eklenmesiyle üretilen sistemin iç enerjisinin artmasıdır. parçacıklar arasında daha fazla kimyasal reaktiviteye izin veren eylemimiz tarafından sağlanan iş (W) dahil.
5. Buharsuyun. Su kaynatıldığında, buharın kaptaki sıvı sudan daha yüksek bir iç enerjisine sahip olduğunu fark edeceğiz. Bunun nedeni, aynı moleküller olmasına rağmen (bileşik değişmedi), dönüşümü indüklemek için Fizikte suya belirli bir miktarda kalori enerjisi (Q) ekledik, bu da suyun daha fazla çalkalanmasına neden oldu parçacıklar.

Diğer enerji türleri

Şununla takip edin: