Enerġija interna

Kontenut

• Varjazzjoni tal-enerġija interna
• Eżempji ta 'enerġija interna
• Tipi oħra ta 'enerġija

Il enerġija internaSkond l-Ewwel Prinċipju tat-Termodinamika, huwa mifhum bħala dak marbut mal-moviment każwali ta 'partiċelli f'sistema. Tvarja mill-enerġija ordnata ta 'sistemi makroskopiċi, assoċjati ma' oġġetti li jiċċaqalqu, fis-sens li tirreferi għall-enerġija li jkun hemm minn oġġetti fuq skala mikroskopika u molekulari.

A) Iva, oġġett jista 'jkun kompletament mistrieħ u nieqes minn enerġija apparenti (la potenzjali u lanqas kinetika), u madankollu jkun abuzz b'molekuli li jiċċaqalqu, miexja b'veloċità għolja kull sekonda. Fil-fatt, dawn il-molekuli se jkunu qed jattiraw u jirripellaw lil xulxin skont il-kundizzjonijiet kimiċi u l-fatturi mikroskopiċi tagħhom, anke jekk m'hemm l-ebda moviment osservabbli għall-għajn.

L-enerġija interna hija kkunsidrata kwantità estensiva, jiġifieri, relatata ma 'l-ammont ta' materja f'sistema partikolari ta 'partikuli. Imbagħad tinkludi l-forom l-oħra kollha ta 'enerġija elettriċi, kinetiċi, kimiċi u potenzjali li jinsabu fl-atomi ta 'sustanza partikolari.

Dan it-tip ta 'enerġija ġeneralment ikun rappreżentat mis-sinjal JEW.

Varjazzjoni tal-enerġija interna

Il enerġija interna ta 'sistemi ta' partikuli jistgħu jvarjaw, irrispettivament mill-pożizzjoni spazjali jew il-forma miksuba tagħhom (fil-każ ta 'likwidi u gassijiet). Pereżempju, meta tintroduċi s-sħana f'sistema magħluqa ta 'partiċelli, tiżdied l-enerġija termali li taffettwa l-enerġija interna tat-totalità.

Madankollu, enerġija interna hija afunzjoni tal-istatus, jiġifieri, ma jattendix għall-varjazzjoni li tgħaqqad żewġ stati tal-materja, iżda għall-istat inizjali u finali tagħha. Għalhekk il-kalkolu tal-varjazzjoni tal-enerġija interna f'ċiklu partikolari dejjem ikun żerogħall-istat inizjali u l-istat finali huma l-istess.

Il-formulazzjonijiet biex tikkalkula din il-varjazzjoni huma:

ΔU = U_B - JEW_LE, fejn is-sistema marret mill-istat A għall-istat B.

ΔU = -W, f'każijiet fejn issir kwantità ta 'xogħol mekkaniku W, li jirriżulta fl-espansjoni tas-sistema u fit-tnaqqis ta' l-enerġija interna tagħha.

ΔU = Q, fil-każijiet li fihom inżidu enerġija tas-sħana li żżid l-enerġija interna.

ΔU = 0, fil-każijiet ta 'bidliet ċikliċi tal-enerġija interna.

Dawn il-każijiet kollha u oħrajn jistgħu jinġabru fil-qosor f'ekwazzjoni li tiddeskrivi l-Prinċipju tal-Konservazzjoni tal-Enerġija fis-sistema:

ΔU = Q + W

Eżempji ta 'enerġija interna

1. Batteriji. Il - korp ta 'batteriji ċċarġjati fih enerġija interna li tista' tintuża, grazzi għall - reazzjonijiet kimiċi bejn l-aċidi u l-metalli tqal ġewwa. L-imsemmija enerġija interna tkun akbar meta t-tagħbija elettrika tagħha tkun kompluta u inqas meta tkun ġiet ikkunsmata, għalkemm fil-każ ta 'batteriji rikarikabbli din l-enerġija tista' terġa 'tiżdied billi tiddaħħal elettriku mill-ħruġ.
2. Gassijiet ikkompressati. Meta wieħed iqis li l-gassijiet għandhom it-tendenza li jokkupaw il-volum totali tal-kontenitur li fih jinsabu, peress li l-enerġija interna tagħhom tvarja billi dan l-ammont ta 'spazju huwa akbar u se jiżdied meta jkun inqas. Għalhekk, gass imxerred f'kamra għandu inqas enerġija interna milli kieku nikkompressah f'ċilindru, billi l-partiċelli tiegħu jkunu mġiegħla jinteraġixxu aktar mill-qrib.
3. Żid it-temperatura tal-materja. Jekk inżidu t-temperatura ta ’, per eżempju, gramma ilma u gramma ram, it-tnejn f’temperatura bażi ta’ 0 ° C, nindunaw li minkejja li huma l-istess ammont ta ’materja, is-silġ ikun jeħtieġ ammont akbar ta’ enerġija totali biex tilħaq it-temperatura mixtieqa. Dan minħabba li s-sħana speċifika tagħha hija ogħla, jiġifieri, il-partiċelli tagħha huma inqas riċettivi għall-enerġija introdotta minn dawk tar-ram, u jżidu s-sħana ħafna aktar bil-mod għall-enerġija interna tagħha.
4. Ħawwad likwidu. Meta nħollu z-zokkor jew il-melħ fl-ilma, jew nippromwovu taħlitiet simili, ġeneralment inħawwdu l-likwidu bi strument biex nippromwovu xoljiment akbar. Dan huwa dovut għaż-żieda fl-enerġija interna tas-sistema prodotta bl-introduzzjoni ta 'dak l-ammont ta' xogħol (W) ipprovdut mill-azzjoni tagħna, li jippermetti reattività kimika akbar bejn il-partiċelli involuti.
5. Fwarta 'ilma. Ladarba l-ilma jkun mgħolli, nindunaw li l-fwar għandu enerġija interna ogħla mill-ilma likwidu fil-kontenitur. Dan għaliex, minkejja li huwa l-istess molekuli (il-kompost ma nbidilx), biex ninduċu t-trasformazzjoni fiżika żidna ċertu ammont ta 'enerġija kalorika (Q) ma' l-ilma, u ninduċu aġitazzjoni akbar tal-partikoli tiegħu.

Tipi oħra ta 'enerġija