Interne energie

Tevrede

• Interne energie variasie
• Voorbeelde van interne energie
• Ander tipes energie

Die interne energieVolgens die eerste beginsel van termodinamika word dit verstaan ​​as wat gekoppel is aan die ewekansige beweging van deeltjies binne 'n stelsel. Dit verskil van die geordende energie van makroskopiese stelsels, wat verband hou met bewegende voorwerpe, deurdat dit verwys na die energie wat voorwerpe op 'n mikroskopiese en molekulêre skaal bevat.

A) Ja, 'n voorwerp kan heeltemal rus en 'n gebrek aan skynbare energie (nie potensiaal of kineties nie) hê, en tog vol bewegingsmolekules weesbeweeg teen hoë snelhede per sekonde. Trouens, hierdie molekules sal mekaar lok en afstoot, afhangende van hul chemiese toestande en mikroskopiese faktore, alhoewel daar geen waarneembare beweging na die blote oog is nie.

Interne energie word beskou as 'n uitgebreide hoeveelheid, dit wil sê verband hou met die hoeveelheid materie in 'n gegewe deeltjiesisteem. Toe bestaan ​​uit alle ander vorme van energie elektries, kineties, chemies en potensiaal in die atome van 'n gegewe stof.

Hierdie tipe energie word gewoonlik deur die teken voorgestel OF.

Interne energie variasie

Die interne energie van deeltjiesisteme kan wissel, ongeag hul ruimtelike posisie of verworwe vorm (in die geval van vloeistowwe en gasse). Byvoorbeeld, by die bekendstelling van hitte aan 'n geslote deeltjiesisteem, word termiese energie bygevoeg wat die interne energie van die geheel sal beïnvloed.

Nietemin, interne energie is astatus funksie, dit wil sê, dit handel nie oor die variasie wat twee toestande van materie verbind nie, maar die aanvanklike en finale toestand daarvan. Dit is hoekom die berekening van die variasie van die interne energie in 'n gegewe siklus sal altyd nul weeswant die aanvanklike toestand en die eindtoestand is een en dieselfde.

Die formulerings om hierdie variasie te bereken is:

ΔU = U_B - OF_AAN, waar die stelsel van toestand A na staat B gegaan het.

ΔU = -W, in gevalle waar 'n hoeveelheid meganiese werk W uitgevoer word, wat lei tot die uitbreiding van die stelsel en die afname van die interne energie daarvan.

ΔU = Q, in die gevalle waarin ons hitte -energie byvoeg wat die interne energie verhoog.

ΔU = 0, in die gevalle van sikliese veranderinge van die interne energie.

Al hierdie gevalle en ander kan saamgevat word in 'n vergelyking wat die beginsel van behoud van energie in die stelsel beskryf:

ΔU = Q + W

Voorbeelde van interne energie

1. Batterye. Die liggaam van gelaaide batterye bevat bruikbare interne energie, danksy die chemiese reaksies tussen sure en swaar metale binne. Die interne energie sal groter wees as die elektriese lading voltooi is en minder as dit verbruik is, hoewel die energie in die geval van herlaaibare batterye weer verhoog kan word deur elektrisiteit uit die uitlaat te bring.
2. Saamgeperste gasse. Aangesien gasse geneig is om die totale volume van die houer waarin hulle is, te beslaan, aangesien hul interne energie sal wissel namate hierdie hoeveelheid ruimte groter is en sal toeneem wanneer dit minder is. 'N Gas wat in 'n kamer versprei word, het dus minder interne energie as as ons dit in 'n silinder saamgepers, aangesien die deeltjies daarvan gedwing sal word om nouer met mekaar te kommunikeer.
3. Verhoog die temperatuur van materie. As ons die temperatuur van byvoorbeeld 'n gram water en 'n gram koper verhoog, beide by 'n basistemperatuur van 0 ° C, sal ons sien dat die ys, ondanks dieselfde hoeveelheid materiaal, 'n groter hoeveelheid totale energie om die gewenste temperatuur te bereik. Dit is omdat die spesifieke hitte hoër is, dit wil sê dat die deeltjies minder ontvanklik is vir die ingevoerde energie as dié van koper, wat hitte baie stadiger by die interne energie voeg.
4. Skud 'n vloeistof. As ons suiker of sout in water oplos of soortgelyke mengsels bevorder, skud ons die vloeistof gewoonlik met 'n instrument om 'n groter oplossing te bevorder. Dit is te wyte aan die toename in die interne energie van die stelsel wat geproduseer word deur die bekendstelling van die hoeveelheid werk (W) wat deur ons aksie verskaf word, wat groter chemiese reaktiwiteit tussen die betrokke deeltjies moontlik maak.
5. Stoomvan water. Sodra die water gekook is, sal ons sien dat die stoom 'n hoër interne energie het as die vloeibare water in die houer. Dit is omdat dit ondanks dieselfde is molekules (die verbinding het nie verander nie), om die fisiese transformasie te veroorsaak, het ons 'n sekere hoeveelheid kalorie -energie (Q) by die water gevoeg, wat 'n groter roering van sy deeltjies veroorsaak.

Ander tipes energie