¿Qué es la energía interna?
Energía interna
1. Definición de energía interna
La energía interna es un tipo de energía relacionada con el movimiento térmico. En física, llamamos energía interna de un objeto a la suma de la energía cinética y la energía potencial molecular de todas las moléculas de un objeto en caso de movimiento irregular. La unidad de energía interna es julio. Todos los objetos tienen energía interna.
La energía del movimiento térmico de un sistema termodinámico. A grandes rasgos, la energía interna es la energía determinada por las condiciones internas del sistema. Un sistema termodinámico está compuesto por una gran cantidad de moléculas y átomos. La energía almacenada dentro del sistema es la suma de las diversas energías de todas las partículas microscópicas, es decir, la suma de la energía cinética, la energía potencial, la energía química y la energía de ionización. , energía nuclear, etc. de las partículas microscópicas
. Dado que la estructura de las moléculas, átomos y núcleos de la materia generalmente no cambia durante el proceso termodinámico que experimenta el sistema, es decir, la energía intrínseca de las moléculas (energía de interacción interatómica, energía dentro de los átomos y energía nuclear) permanece sin cambios, que se puede utilizar como deducción constante. Por tanto, la energía interna del sistema suele referirse a la suma de la energía cinética de todas las moléculas y la energía potencial de las interacciones intermoleculares. La primera incluye la energía cinética de traslación, rotación y vibración de las moléculas (así como la energía potencial). de vibración atómica dentro de las moléculas), y este último es la suma de todas las moléculas posibles. La suma de las energías potenciales de las interacciones entre pares. La energía interna es una función del estado. La energía interna de un gas real es función de la temperatura y el volumen. No existe interacción entre las moléculas de un gas ideal y su energía interna es sólo función de la temperatura.
A través del trabajo y la transferencia de calor, el sistema intercambia energía con el mundo exterior y cambia su energía interna. La relación entre este y el sistema viene dada por la primera ley de la termodinámica.
El método de cálculo de la energía interna de un gas ideal es el siguiente:
e=inrt/2
i- Tome 3 para gas monoatómico, 5 para gas diatómico gas, y 5 para el gas diatómico requiere 6
n-cantidad de sustancia
r-constante de gas ideal
t-temperatura termodinámica
En segundo lugar, la energía interna del objeto
1, (1)
Las moléculas se mueven irregularmente, por lo que tienen energía cinética.
El movimiento irregular de un gran número de moléculas en un objeto está relacionado con la temperatura, por eso llamamos a este movimiento movimiento térmico.
(2) Existe una fuerza de interacción con las moléculas, por lo que las moléculas tienen energía potencial.
(3) La energía interna es la energía dentro de un objeto, que incluye la energía cinética y la energía potencial de todas las moléculas del objeto.
3. Dos formas de cambiar la energía interna
2. (1) El trabajo puede cambiar la energía interna de un objeto. (Como perforar madera para hacer fuego)
(2) La transferencia de calor puede cambiar la energía interna de un objeto. (Como colocar cubitos de hielo para enfriar un objeto)
El trabajo y la transferencia de calor son equivalentes en el cambio de energía interna. El trabajo convierte otras formas de energía, como la energía mecánica, en energía interna; la transferencia de calor transfiere energía interna entre objetos.
IV.Formas de energía
3. (1) La energía existe en la naturaleza en muchas formas, y cada forma de energía corresponde a una forma de movimiento.
Se pueden convertir varias formas de energía entre sí.
(2) La ley de conservación de la energía
La energía no se puede crear ni destruir. Sólo se puede convertir de una forma de energía a otra, o de un objeto. Transferido a otro objeto,
Durante el proceso de transformación o transferencia, su cantidad total permanece inalterada. Esta es la ley de conservación de la energía.