Esempi di energia interna

Il Energia internaSecondo il Primo Principio della Termodinamica, è inteso come quello legato al movimento casuale delle particelle all'interno di un sistema. Per esempio: batterie, mescolare un liquido, vapore acqueo. Si differenzia dall'energia ordinata dei sistemi macroscopici, associata agli oggetti in movimento, in quanto si riferisce all'energia contenuta dagli oggetti su scala microscopica e molecolare.

R) Sì, un oggetto può essere in completo riposo e mancare di energia apparente (né potenziale, nessuno dei due cinetica), eppure essere in fermento con molecole in movimento, muovendosi ad alta velocità al secondo. In effetti, queste molecole si attraggono e si respingono a seconda delle loro condizioni. fattori chimici e microscopici, anche se non c'è movimento ad occhio nudo osservabile.

L'energia interna è considerata a vasta magnitudo, cioè in relazione alla quantità di importa in un dato sistema di particelle. Poiché comprende tutte le altre forme di energia elettrica, cinetica, chimica e potenziale contenute nel atomi di una sostanza determinato.

Questo tipo di energia è solitamente rappresentato dal segno U.

Variazione di energia interna

L'energia interna del sistemi di particelle può variare, indipendentemente dalla sua posizione spaziale o dalla forma acquisita (nel caso di liquidi sì gas). Ad esempio, quando si entra caldo A un sistema chiuso di particelle, si aggiunge energia termica che influenzerà l'energia interna del tutto.

Tuttavia, l'energia interna è afunzione di stato, vale a dire, non si occupa della variazione che collega due stati della materia, ma dello stato iniziale e finale di essa. Ecco perché il calcolo della variazione dell'energia interna in un dato ciclo sarà sempre zero, poiché gli stati iniziale e finale sono uno e lo stesso.

Le formulazioni per calcolare questa variazione sono:

Tutti questi casi ed altri possono essere riassunti in un'equazione che descrive il Principio di Conservazione dell'Energia nel sistema:

U = Q + W

Esempi di energia interna

1. batterie. Nel corpo delle batterie cariche è alloggiata un'energia interna utilizzabile, grazie al reazioni chimiche tra i acidi e il metalli pesante dentro. Tale energia interna sarà maggiore quando la sua carica elettrica è completa e minore quando è stata consumata, anche se in Nel caso delle batterie ricaricabili, questa energia può essere nuovamente aumentata introducendo elettricità dal prese elettriche.
2. Gas compressi. Considerando che i gas tendono ad occupare il volume totale del contenitore in cui sono contenuti, poiché la loro L'energia interna varierà quando questa quantità di spazio è maggiore e aumenterà quando sarà minore. Quindi, un gas disperso in una stanza ha meno energia interna che se lo comprimiamo in un cilindro, poiché le sue particelle saranno costrette ad interagire più strettamente.
3. Aumenta la temperatura della materia. Se aumentiamo la temperatura, ad esempio, di un grammo di acqua e di un grammo di rame, entrambi ad una temperatura di base di 0°C, noteremo che pur essendo la stessa quantità di materia, il ghiaccio richiederà una maggiore quantità di energia totale per raggiungere la temperatura desiderato. Questo perché il suo calore specifico è più alto, cioè le sue particelle sono meno ricettive all'energia introdotta rispetto a quelle del rame, aggiungendo calore molto più lentamente alla sua energia interna.
4. Agitare un liquido. Quando sciogliamo zucchero o sale in acqua, o promuoviamo we miscele simile, di solito scuotiamo il liquido con uno strumento per favorire una maggiore scioglimento. Ciò è dovuto all'aumento dell'energia interna del sistema prodotta dall'introduzione di tale quantità di lavoro (W) fornito dalla nostra azione, che consente una maggiore reattività chimica tra le particelle coinvolti.
5. Vapored'acqua. Una volta che l'acqua sarà bollita, noteremo che il vapore ha un'energia interna maggiore rispetto all'acqua liquida nel contenitore. Questo perché, pur essendo le stesse molecole (il composto non è cambiato), per indurre trasformazione fisica abbiamo aggiunto una certa quantità di energia calorica (Q) all'acqua, inducendo una maggiore agitazione della sua particelle.

Altri tipi di energia

Segui con: