Energia interna

Cuntenutu

• Variazione energetica interna
• Esempii di energia interna
• Altri tippi di energia

U energia internaSicondu u Primu Principiu di a Termodinamica, si capisce cum'è quellu ligatu à u muvimentu casuale di particelle in un sistema. Differisce da l'energia urdinata di i sistemi macroscopichi, assuciata à l'uggetti in muvimentu, in quantu si riferisce à l'energia cuntenuta da l'uggetti à scala microscopica è moleculare.

A) Iè, un ogettu pò esse cumpletamente à u riposu è manca di energia apparente (nè putenziale nè cinetica), è ancu esse abuzzatu di molecule in muvimentu, muvimenti à alta velocità per secondu. In realtà, queste molecule si attiranu è si respingenu secondu e so condizioni chimiche è fattori microscopici, ancu se ùn ci hè un muvimentu osservabile à ochju nudu.

L'energia interna hè cunsiderata una quantità estensiva, vale à dì, ligata à a quantità di materia in un determinatu sistema di particule. Dopu comprende tutte l'altre forme di energia elettricu, cineticu, chimicu è putenziale cuntenutu in l'atomi di una sustanza data.

Stu tipu d'energia hè generalmente rappresentata da u segnu OR.

Variazione energetica interna

U energia interna di i sistemi di particelle pò varià, indipendentemente da a so pusizione spaziale o a forma acquistata (in casu di liquidi è gasi). Per esempiu, quandu si introduce u calore in un sistema chjusu di particelle, si aghjusta energia termica chì influenzerà l'energia interna di u tuttu.

Tuttavia, l'energia interna hè unafunzione di statutu, vene à dì, ùn assiste micca à a variazione chì cullega dui stati di materia, ma à u statu iniziale è finale di questu. Hè per quessa u calculu di a variazione di l'energia interna in un ciclu datu serà sempre zeruper u statu iniziale è u statu finale sò unu è u listessu.

E formulazioni per calculà sta variazione sò:

ΔU = U_B - O_TO, induve u sistema hè passatu da u statu A à u statu B.

ΔU = -W, in i casi induve una quantità di travagliu meccanicu W hè fattu, chì si traduce in l'espansione di u sistema è a diminuzione di a so energia interna.

ΔU = Q, in i casi in cui aghjustemu l'energia termica chì aumenta l'energia interna.

ΔU = 0, in i casi di cambiamenti ciclichi di l'energia interna.

Tutti questi casi è altri ponu esse riassunti in una equazione chì descrive u Principiu di Conservazione di l'Energia in u sistema:

ΔU = Q + W

Esempii di energia interna

1. Batterie. U corpu di batterie caricate cuntene energia interna aduprabile, grazie à u riazzioni chimichi trà l'acidi è i metalli pesanti dentru. Questa energia interna serà più grande quandu a so carica elettrica hè cumpleta è menu quandu hè stata cunsumata, ancu se in u casu di batterie ricaricabili questa energia pò esse aumentata di novu introducendu elettricità da a presa.
2. Gassi cumpressi. Cunsidendu chì i gasi tendenu à occupà u vulume tutale di u cuntinuu in u quale sò cuntenuti, postu chì a so energia interna varierà postu chì questa quantità di spaziu hè più grande è aumenterà quandu serà menu. Cusì, un gasu spargugliatu in una stanza hà menu energia interna chè se u compressimu in un cilindru, postu chì e so particelle seranu furzate à interagisce più da vicinu.
3. Aumenta a temperatura di a materia. Se aumentemu a temperatura di, per esempiu, un grammu d'acqua è un grammu di rame, tramindui à una temperatura di basa di 0 ° C, noteremu chì malgradu esse a stessa quantità di materia, u ghjacciu richiederà una quantità più grande di energia tutale per ghjunghje à a temperatura desiderata. Questu hè perchè u so calore specificu hè più altu, vale à dì, e so particelle sò menu ricettive à l'energia introdutta di quelle di u ramu, aghjunghjendu calore assai più pianu à a so energia interna.
4. Agite un liquidu. Quandu dissolvemu u zuccheru o u sale in acqua, o prumove miscele simili, di solitu scuzzulemu u liquidu cù un strumentu per prumove una dissoluzione più grande. Questu hè dovutu à l'aumentu di l'energia interna di u sistema prodotta da l'introduzione di quella quantità di travagliu (W) furnita da a nostra azzione, chì permette una reattività chimica più grande trà e particelle implicate.
5. Steamd'acqua. Una volta chì l'acqua hè bollita, noteremu chì u vapore hà una energia interna più alta di l'acqua liquida in u contenitore. Hè perchè, malgradu esse listessi mulèculi (u compostu ùn hè micca cambiatu), per induce a trasfurmazione fisica avemu aghjuntu una certa quantità di energia calurica (Q) à l'acqua, inducendu una più grande agitazione di e so particelle.

Altri tippi di energia