Ποιος είναι ο επιστημονικός ορισμός της εσωτερικής ενέργειας;
Η συνολική ενέργεια που περιέχεται σε ένα σύστημα, συμπεριλαμβανομένης της κινητικής ενέργειας των μορίων της και της δυνητικής ενέργειας που σχετίζεται με τις δυνάμεις μεταξύ τους.
Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών στοιχείων:
* Κινητική ενέργεια: Αυτό αναφέρεται στην ενέργεια της κίνησης των μορίων μέσα στο σύστημα. Περιλαμβάνει μεταφραστική, περιστροφική και δονητική κίνηση.
* Πιθανή ενέργεια: Αυτό αναφέρεται στην ενέργεια που αποθηκεύεται μέσα στο σύστημα λόγω των δυνάμεων μεταξύ των μορίων. Περιλαμβάνει χημικούς δεσμούς, διαμοριακές δυνάμεις και την ενέργεια που σχετίζεται με τις θέσεις των μορίων μέσα στο σύστημα.
Σημαντικά σημεία που πρέπει να θυμάστε:
* Η εσωτερική ενέργεια είναι μια κατάσταση κατάστασης: Αυτό σημαίνει ότι εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος (όπως η θερμοκρασία, η πίεση και ο όγκος) και όχι από το πώς το σύστημα έφτασε σε αυτή την κατάσταση.
* Η εσωτερική ενέργεια δεν μπορεί να μετρηθεί άμεσα: Μπορούμε να μετρήσουμε μόνο τις αλλαγές στην εσωτερική ενέργεια (Δu) χρησιμοποιώντας τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής, ο οποίος δηλώνει ότι:Δu =Q - W, όπου το Q προστίθεται θερμότητα στο σύστημα και το W είναι εργασία από το σύστημα.
* Η εσωτερική ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί: Αυτό μπορεί να συμβεί μέσω της μεταφοράς θερμότητας ή της εργασίας που γίνεται στο ή από το σύστημα.
με απλούστερους όρους:
Φανταστείτε ένα κλειστό δοχείο γεμάτο με αέριο. Η εσωτερική ενέργεια του αερίου περιλαμβάνει την ενέργεια των μεμονωμένων μορίων αερίου που κινούνται γύρω (κινητική ενέργεια) και η ενέργεια που αποθηκεύεται μέσα στα ίδια τα μόρια (δυνητική ενέργεια). Αυτή η συνολική ενέργεια είναι αυτό που αναφέρουμε ως εσωτερική ενέργεια του συστήματος.
