내부 에너지

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• 내부 에너지 변동
• 내부 에너지의 예
• 다른 유형의 에너지

그만큼 내부 에너지열역학 제 1 원리에 따르면, 시스템 내에서 입자의 무작위 이동과 관련된 것으로 이해됩니다. 그것은 움직이는 물체와 관련된 거시적 시스템의 정렬 된 에너지와는 다릅니다. 그것은 미시적 및 분자 적 규모의 물체에 포함 된 에너지를 의미합니다.

그래서, 물체는 완전히 정지되어 있고 겉보기 에너지 (잠재력도 운동학도 아님)가 부족하지만 움직이는 분자의 온상 일 수 있습니다., 초당 고속으로 이동합니다. 사실,이 분자들은 육안으로 관찰 할 수있는 움직임이 없음에도 불구하고 화학적 조건과 미세한 요인에 따라 서로를 끌어 당기고 쫓아 낼 것입니다.

내부 에너지는 광범위한 양, 즉 주어진 입자 시스템의 물질 양과 관련이있는 것으로 간주됩니다. 잘 다른 모든 형태의 에너지로 구성 주어진 물질의 원자에 포함 된 전기적, 운동 학적, 화학적 및 잠재력.

이러한 유형의 에너지는 일반적으로 기호로 표시됩니다. 또는.

내부 에너지 변동

그만큼 내부 에너지 입자 시스템의 수는 공간적 위치 나 획득 된 모양 (액체 및 기체의 경우)에 관계없이 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 닫힌 입자 시스템에 열을 도입 할 때 전체의 내부 에너지에 영향을 미치는 열 에너지가 추가됩니다.

그럼에도 불구하고, 내부 에너지는상태 기능즉, 물질의 두 상태를 연결하는 변형이 아니라 초기 상태와 최종 상태를 연결합니다. 그래서 주어진주기에서 내부 에너지의 변화에 ​​대한 계산은 항상 0입니다.초기 상태와 최종 상태는 하나이므로 동일합니다.

이 변동을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

ΔU = U_비 -또는_에, 시스템이 상태 A에서 상태 B로 이동했습니다.

ΔU = -W, 많은 양의 기계적 작업 W가 수행되는 경우 시스템이 확장되고 내부 에너지가 감소합니다.

ΔU = Q, 내부 에너지를 증가시키는 열 에너지를 추가하는 경우.

ΔU = 0, 내부 에너지의 주기적 변화의 경우.

이러한 모든 경우와 기타 사례는 시스템의 에너지 보존 원리를 설명하는 방정식으로 요약 할 수 있습니다.

ΔU = Q + W

내부 에너지의 예

1. 배터리. 충전 된 배터리의 몸체에는 사용 가능한 내부 에너지가 저장되어 있습니다. 화학 반응 내부의 산과 중금속 사이. 충전식 배터리의 경우 콘센트에서 전기를 도입하여이 에너지를 다시 증가시킬 수 있지만, 내부 에너지는 전기 부하가 완료되면 더 커지고 소모되면 더 적습니다.
2. 압축 가스. 가스가 담겨있는 용기의 총 부피를 차지하는 경향이 있다는 점을 고려하면 내부 에너지는 공간의 양이 클수록 변하고 적을 때 증가하기 때문입니다. 따라서 실내에 분산 된 가스는 입자가 더 밀접하게 상호 작용하도록 강제하기 때문에 실린더에서 압축하는 것보다 내부 에너지가 적습니다.
3. 물질의 온도를 높이십시오. 예를 들어 기본 온도 0 ° C에서 물 1g과 구리 1g의 온도를 높이면 같은 양의 물질 임에도 불구하고 얼음에 더 많은 총 에너지가 필요하다는 것을 알 수 있습니다. 원하는 온도에 도달합니다. 이는 비열이 더 높기 때문입니다. 즉, 입자가 구리보다 도입 된 에너지에 덜 수용하여 내부 에너지에 열을 훨씬 더 천천히 추가하기 때문입니다.
4. 액체를 흔들어. 설탕이나 소금을 물에 녹이거나 유사한 혼합물을 촉진 할 때 일반적으로 더 큰 용해를 촉진하기 위해기구로 액체를 흔들어줍니다. 이는 우리의 행동에 의해 제공되는 작업량 (W)의 도입으로 생성 된 시스템의 내부 에너지가 증가하기 때문이며, 이는 관련된 입자 간의 화학적 반응성을 더 높일 수 있습니다.
5. 증기물의. 물이 끓으면 용기의 액체 물보다 증기의 내부 에너지가 더 높다는 것을 알 수 있습니다. 똑같음에도 불구하고 분자 (화합물은 변하지 않음) 물리적 변형을 유도하기 위해 물에 일정량의 칼로리 에너지 (Q)를 추가하여 입자의 더 큰 교반을 유도했습니다.

다른 유형의 에너지