Sisemine energia

Sisu

• Sisemine energia variatsioon
• Siseenergia näited
• Muud energialiigid

The siseenergia, vastavalt termodünaamika esimesele põhimõttele mõistetakse seda kui osakeste juhusliku liikumisega seotud süsteemi sees. See erineb liikuvate objektidega seotud makroskoopiliste süsteemide järjestatud energiast selle poolest, et see viitab objektide sisalduvale energiale mikroskoopilisel ja molekulaarsel skaalal.

Niisiis, Objekt võib olla täielikult puhkeolekus ja näiva energia puudumine (ei potentsiaalne ega kineetiline) ning olla siiski liikuvate molekulide kasvukoht, liikudes suurel kiirusel sekundis. Tegelikult tõmbavad need molekulid üksteist ligi ja tõrjuvad, sõltuvalt nende keemilistest tingimustest ja mikroskoopilistest teguritest, kuigi palja silmaga pole jälgitavat liikumist.

Siseenergiat peetakse ulatuslikuks koguseks, see on seotud aineosaga antud osakeste süsteemis. Noh hõlmab kõiki muid energiavorme antud aine aatomites sisalduv elektriline, kineetiline, keemiline ja potentsiaal.

Seda tüüpi energiat esindab tavaliselt märk VÕI.

Sisemine energia variatsioon

The siseenergia osakeste süsteemid võivad varieeruda sõltumata nende ruumilisest asendist või omandatud kujust (vedelike ja gaaside korral). Näiteks soojuse viimisel suletud osakeste süsteemi lisatakse soojusenergia, mis mõjutab terviku siseenergiat.

Kuid sellest hoolimata siseenergia on astaatuse funktsioonsee tähendab, et see ei tähenda variatsiooni, mis ühendab kahte aine seisundit, vaid selle alg- ja lõppseisundit. Sellepärast antud energiatsükli siseenergia variatsiooni arvutamine on alati nullkuna alg- ja lõppolek on üks ja sama.

Selle variatsiooni arvutamiseks on koostised:

ΔU = U_B - VÕI_TO, kus süsteem on läinud olekust A olekusse B.

ΔU = -W juhul, kui tehakse hulk mehaanilisi töid W, mille tulemuseks on süsteemi laienemine ja sisemise energia vähenemine.

ΔU = Q, juhul kui lisame siseenergiat suurendavat soojusenergiat.

ΔU = 0, siseenergia tsükliliste muutuste korral.

Kõik need ja muud juhtumid võib kokku võtta võrrandis, mis kirjeldab süsteemi energia säästmise põhimõtet:

ΔU = Q + W

Siseenergia näited

1. Patareid. Laetud akude kehas on tänu sisendenergiale kasutatav siseenergia keemilised reaktsioonid sees olevate hapete ja raskemetallide vahel. Nimetatud siseenergia on suurem, kui selle elektriline koormus on täielik, ja vähem, kui see on tarbitud, kuigi laetavate patareide puhul saab seda energiat uuesti suurendada, sisestades elektrit pistikupesast.
2. Kokkusurutud gaasid. Arvestades, et gaasid hõivavad mahuti, milles need asuvad, kogumahu, kuna nende siseenergia varieerub, kuna see ruumihulk on suurem ja suureneb, kui seda on vähem. Seega on ruumis hajutatud gaasil vähem siseenergiat, kui suruksime selle silindrisse, kuna selle osakesed on sunnitud tihedamalt suhtlema.
3. Suurendage aine temperatuuri. Kui tõstame näiteks grammi vett ja grammi vaske, mõlemad baastemperatuuril 0 ° C, märkame, et hoolimata sellest, et aine on sama kogus, nõuab jää kogu energia kogust suuremat kogust soovitud temperatuuri saavutamiseks. Selle põhjuseks on asjaolu, et tema erisoojus on suurem, see tähendab, et selle osakesed on vähem vastuvõetavad sisestatud energiat kui vasest, lisades soojust selle sisemisele energiale palju aeglasemalt.
4. Raputa vedelikku. Kui lahustame suhkrut või soola vees või propageerime sarnaseid segusid, raputame vedelikku suurema lahustumise soodustamiseks tavaliselt instrumendiga. Selle põhjuseks on süsteemi siseenergia suurenemine, mis on toodetud meie tegevuse poolt antud töömahu (W) sisseviimisega, mis võimaldab kaasatud osakeste vahel suuremat keemilist reaktsioonivõimet.
5. Aurveest. Kui vesi on keedetud, märkame, et aurul on suurem sisemine energia kui anumas oleval vedelal veel. Seda seetõttu, et hoolimata samasugusest olemisest molekulid (ühend pole muutunud), et füüsilise muundumise esilekutsumiseks oleme lisanud vette teatud koguse kalorite energiat (Q), kutsudes esile selle osakeste suurema segamise.

Muud energialiigid