内部能量的例子

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内部能量变化
内部能量的例子
其他类型的能源

的内能根据热力学第一原理，它被理解为与系统中粒子的随机运动有关。它不同于与运动物体相关的宏观系统的有序能量，因为它是指物体在微观和分子尺度上所包含的能量。

所以， 一个物体可能会完全静止，缺乏明显的能量（既不是势能也不是动能），但仍会因运动的分子而嗡嗡作响，以每秒高速移动。实际上，尽管用肉眼观察不到运动，但这些分子将根据其化学条件和微观因素相互吸引和排斥。

内部能量被认为是一个庞大的量，即与给定粒子系统中物质的量有关。好 包含所有其他形式的能量 给定物质的原子中包含的电，动力学，化学和电势。

这种能量通常用符号表示要么.

内部能量变化

的内能不论其空间位置或获得的形状（在液体和气体的情况下），粒子系统的数量都可以变化。例如，当将热量引入封闭的粒子系统时，会添加热能，这会影响整体的内部能量。

但尽管如此， 内部能量是状态功能，也就是说，它不涉及将物质的两种状态联系起来的变化，而是涉及物质的初始和最终状态。这就是为什么 给定周期内的内部能量变化的计算将始终为零因为初始状态和最终状态是相同的。

计算此变化的公式为：

ΔU= U_乙 - 要么_至，系统从状态A变为状态B。

ΔU= -W，在完成一定数量的机械功W的情况下，这会导致系统扩展并降低其内部能量。

ΔU= Q，在这种情况下，我们添加了增加内部能量的热能。

在内部能量周期性变化的情况下，ΔU= 0。

所有这些情况和其他情况都可以用描述系统中能量守恒原理的方程式总结：

ΔU= Q + W

电池。充电电池的主体容纳了可用的内部能量，这要归功于 化学反应 酸和里面的重金属之间。所述内部能量在其电负载完成时将更大，而在其被消耗时将更少，尽管在可再充电电池的情况下，可以通过从插座引入电来再次增加该能量。
压缩气体。考虑到气体倾向于占据其中所容纳的容器的总体积，因为气体的内部能量会随着该空间量的增加而变化，而在空间量较小时会增加。因此，与压缩在圆柱体内的气体相比，散布在房间中的气体具有更少的内部能量，因为它的颗粒将被迫更紧密地相互作用。
提高物质的温度。 如果我们在0°C的基本温度下升高例如一克水和一克铜的温度，我们会注意到，尽管物质的量相同，但冰仍需要更多的总能量达到所需温度。这是因为其比热较高，也就是说，其颗粒比铜更不容易接受所引入的能量，从而更缓慢地向其内部能量添加热量。
摇动液体。当我们将糖或盐溶解在水中，或促进类似的混合物时，我们通常用仪器摇动液体以促进更大的溶解。这是由于引入了我们的作用所提供的一定功（W）所产生的系统内部能量的增加，这允许所涉及的粒子之间具有更大的化学反应性。
蒸汽水。水烧开后，我们会注意到，蒸汽的内部能量高于容器中的液态水。这是因为尽管相同分子（该化合物未改变），为了引起物理转变，我们向水中添加了一定量的热量（Q），从而引起了更大的颗粒搅动。