Panloob na enerhiya

Nilalaman

• Pagkakaiba-iba ng panloob na enerhiya
• Mga halimbawa ng panloob na enerhiya
• Iba pang mga uri ng enerhiya

Ang panloob na enerhiya, ayon sa Unang Prinsipyo ng Thermodynamics, naiintindihan na naiugnay sa random na paggalaw ng mga particle sa loob ng isang system. Ito ay naiiba mula sa iniutos na enerhiya ng mga macroscopic system, na nauugnay sa mga gumagalaw na bagay, na tumutukoy ito sa enerhiya na nilalaman ng mga bagay sa isang mikroskopiko at antas ng molekular.

Kaya, ang isang bagay ay maaaring ganap na magpahinga at kulang sa maliwanag na enerhiya (alinman sa potensyal o kinetic), ngunit maging masigla sa paglipat ng mga molekula, paglipat ng mataas na bilis bawat segundo. Sa katunayan, ang mga molekulang ito ay nakakaakit at nagtataboy sa bawat isa depende sa kanilang mga kondisyon sa kemikal at mikroskopiko na mga kadahilanan, kahit na walang napapansin na paggalaw sa mata.

Ang panloob na enerhiya ay itinuturing na isang malawak na dami, iyon ay, na may kaugnayan sa dami ng bagay sa isang naibigay na sistema ng maliit na butil. Well binubuo ang lahat ng iba pang mga anyo ng enerhiya elektrikal, kinetiko, kemikal at potensyal na nilalaman ng mga atomo ng isang naibigay na sangkap.

Ang ganitong uri ng enerhiya ay karaniwang kinakatawan ng pag-sign O kaya.

Pagkakaiba-iba ng panloob na enerhiya

Ang panloob na enerhiya ng mga system ng maliit na butil ay maaaring mag-iba, hindi alintana ang kanilang spatial na posisyon o nakuha na hugis (sa kaso ng mga likido at gas). Halimbawa, kapag ipinakilala ang init sa isang saradong sistema ng mga maliit na butil, idinagdag ang thermal enerhiya na makakaapekto sa panloob na enerhiya ng kabuuan.

Ngunit gayunpaman, panloob na enerhiya ay apagpapaandar ng katayuan, iyon ay, hindi ito dumadalo sa pagkakaiba-iba na nag-uugnay sa dalawang estado ng bagay, ngunit sa pauna at panghuling estado nito. Iyon ang dahilan kung bakit ang pagkalkula ng pagkakaiba-iba ng panloob na enerhiya sa isang naibigay na cycle ay palaging magiging zerodahil ang paunang estado at ang pangwakas na estado ay isa at pareho.

Ang mga formulasyon upang makalkula ang pagkakaiba-iba na ito ay:

ΔU = U_B - O_SA, kung saan ang sistema ay nawala mula sa estado A hanggang estado B.

ΔU = -W, sa mga kaso kung saan ang dami ng gawaing mekanikal W ay tapos na, na nagreresulta sa pagpapalawak ng system at pagbawas ng panloob na enerhiya.

ΔU = Q, sa mga kaso kung saan nagdagdag kami ng enerhiya ng init na nagdaragdag ng panloob na enerhiya.

ΔU = 0, sa mga kaso ng paikot na pagbabago sa panloob na enerhiya.

Ang lahat ng mga kasong ito at ang iba pa ay maaaring ibuod sa isang equation na naglalarawan sa Prinsipyo ng Konserbasyon ng Enerhiya sa system:

ΔU = Q + W

Mga halimbawa ng panloob na enerhiya

1. Baterya. Sa katawan ng mga sisingilin na baterya isang magagamit na panloob na enerhiya ay matatagpuan, salamat sa mga reaksyong kemikal sa pagitan ng mga acid at mabibigat na riles sa loob. Ang nasabing panloob na enerhiya ay magiging mas malaki kapag ang pagkarga ng kuryente ay kumpleto at mas kaunti kapag natupok ito, kahit na sa kaso ng mga rechargeable na baterya ang enerhiya na ito ay maaaring dagdagan muli sa pamamagitan ng pagpapakilala ng kuryente mula sa outlet.
2. Naka-compress na mga gas. Isinasaalang-alang na ang mga gas ay may posibilidad na sakupin ang kabuuang dami ng lalagyan kung saan naglalaman ang mga ito, dahil ang kanilang panloob na enerhiya ay magkakaiba dahil ang dami ng puwang na ito ay mas malaki at tataas kapag mas mababa ito. Samakatuwid, ang isang gas na nakakalat sa isang silid ay may mas kaunting panloob na enerhiya kaysa sa kung i-compress namin ito sa isang silindro, dahil ang mga maliit na butil nito ay mapipilitang makipag-ugnay nang mas malapit.
3. Taasan ang temperatura ng bagay. Kung taasan natin ang temperatura ng, halimbawa, isang gramo ng tubig at isang gramo ng tanso, kapwa sa batayang temperatura na 0 ° C, mapapansin natin na sa kabila ng parehong dami ng bagay, ang yelo ay mangangailangan ng mas malaking halaga ng kabuuang enerhiya upang maabot ang nais na temperatura. Ito ay sapagkat ang tiyak na init nito ay mas mataas, iyon ay, ang mga maliit na butil ay hindi gaanong tumatanggap sa enerhiya na ipinakilala kaysa sa tanso, na nagdaragdag ng init nang mas mabagal sa panloob na enerhiya.
4. Iling ang isang likido. Kapag natutunaw namin ang asukal o asin sa tubig, o nagtataguyod kami ng magkatulad na mga mixture, karaniwang inaalog namin ang likido gamit ang isang instrumento upang magsulong ng mas malaking pagkasira. Ito ay dahil sa pagtaas ng panloob na enerhiya ng system na ginawa ng pagpapakilala ng dami ng trabaho (W) na ibinigay ng aming pagkilos, na nagpapahintulot sa isang mas malawak na reaktibiti ng kemikal sa pagitan ng mga particle na kasangkot.
5. SingawNg tubig. Kapag ang tubig ay pinakuluan, mapapansin natin na ang singaw ay may mas malaking panloob na enerhiya kaysa sa likidong tubig sa lalagyan. Ito ay sapagkat, sa kabila ng pagiging pareho mga molekula (ang compound ay hindi nagbago), upang mahimok ang pisikal na pagbabago na idinagdag namin ang isang tiyak na halaga ng caloric na enerhiya (Q) sa tubig, na nag-uudyok ng isang mas malaking pagkabalisa ng mga particle nito.

Iba pang mga uri ng enerhiya