Унутраная энергія

Шаблон:Тэрмадынамічныя патэнцыялы Уну́траная эне́ргія — энергія, якую мае цела ў стане з нулявой механічнай энергіяй.

Наяўнасць унутранай энергіі вынікае са здольнасці цела здзяйсняць работу, не змяняючы пры гэтым сваёй механічнай энергіі. Напрыклад, газ, расшыраючыся, выконвае работу

$A=\int dFdr=\int Pdsdr=\int PdV$.

Гэтая работа можа прывесці да змянення (павелічэння) механічнай энергіі цела, на якое аказваецца ціск. Па закону захавання энергіі, энергія газу пры гэтым змяншаецца на такую ж велічыню. Але, паколькі механічны стан газу не змяніўся, то работа выконваецца за кошт унутранай энергіі газу:

$A=\mathrm{\Delta }U$

У агульным выпадку, змяненне ўнутранай энергіі тэрмадынамічный сістэмы роўнае рабоце, якую выконвае сістэма, і цеплыні, якая перадаецца сістэме:

$\mathrm{\Delta }U=A+Q$

У ізахорным працэсе (V = const):

$\mathrm{\Delta }U=Q$

У адыябатным працэсе (Q = 0):

$\mathrm{\Delta }U=A$

Такім чынам, унутраную энергію можна вызначыць як функцыю стану тэрмадынамічнай сістэмы, якая колькасна роўная рабоце, якую трэба здзейсніць над сістэмай (у адыябатным працэсе), каб перавесці яе ў гэты стан са стану з нулявой унутранай энергіяй:

$U=\underset{s_0}{\overset{s}{\int }}\delta A(Q=0)$.

Складнікамі ўнутранай энергіі цела з’яўляюцца:

• кінетычная энергія цеплавога руху малекул цела;
• патэнцыйная энергія ўзаемадзеяння між малекуламі;
• унутраная энергія малекул.

Гл. таксама

• Цеплаперадача

Літаратура

• Шаблон:Крыніцы/БелЭн