« Φυσική - Βαθμός 10 »
Τα θερμικά φαινόμενα μπορούν να περιγραφούν χρησιμοποιώντας τιμές (μακροσκοπικές παραμέτρους) που μετράται με όργανα όπως ένα μετρητή πίεσης και θερμόμετρο. Αυτές οι συσκευές δεν αντιδρούν στις επιδράσεις των μεμονωμένων μορίων. Η θεωρία των θερμικών διεργασιών στις οποίες δεν λαμβάνεται υπόψη η μοριακή δομή των σωμάτων δεν λαμβάνεται υπόψη Θερμοδυναμική. Στη θερμοδυναμική, οι διαδικασίες εξετάζονται όσον αφορά τη μετατροπή της θερμότητας σε άλλους τύπους ενέργειας.
Τι είναι η εσωτερική ενέργεια.
Ποιοι τρόποι να αλλάξετε την εσωτερική ενέργεια ξέρετε;
Η θερμοδυναμική δημιουργήθηκε στη μέση του 19ου αιώνα. Μετά το άνοιγμα του νόμου για τη διατήρηση της ενέργειας. Βασίζεται στην έννοια εσωτερική ενέργεια. Το όνομα "εσωτερικό" συνεπάγεται την εξέταση του συστήματος ως ένα σύνολο κινούμενων και αλληλεπιδρώντων μορίων. Ας ζήσουμε το ζήτημα της οποίας υπάρχει σύνδεση μεταξύ της θερμοδυναμικής και της μοριακής-κινητικής θεωρίας.
Θερμοδυναμική και στατιστική μηχανική.
Η πρώτη επιστημονική θεωρία των θερμικών διεργασιών δεν ήταν μια μοριακή κινητική θεωρία, αλλά θερμοδυναμική.
Η θερμοδυναμική συνέβη κατά τη μελέτη των βέλτιστων συνθηκών για τη χρήση θερμότητας στην εργασία. Αυτό συνέβη στη μέση του 19ου αιώνα, πολύ πριν από τη μοριακή-κινητική θεωρία ήταν η καθολική αναγνώριση. Ταυτόχρονα, αποδείχθηκε ότι, μαζί με τη μηχανική ενέργεια, τα μακροσκοπικά όργανα διαθέτουν επίσης την ενέργεια που περικλείεται μέσα στο Tels ίδιες.
Τώρα στην επιστήμη και την τεχνολογία στη μελέτη των φαινομένων θερμότητας, χρησιμοποιούνται τόσο θερμοδυναμική όσο και η μοριακή κινητική θεωρία. Στη θεωρητική φυσική, καλείται η μοριακή κινητική θεωρία Στατιστική Μηχανική
Η θερμοδυναμική και η στατιστική μηχανική μελετάται μόνο με διάφορες μεθόδους και τα ίδια φαινόμενα και αλληλοσυμπληρώνονται αμοιβαία μεταξύ τους.
Θερμοδυναμικό σύστημα Ονομάζεται συνδυασμός αλληλεπιδρώντων σωμάτων που ανταλλάσσουν ενέργεια και ουσία.
Εσωτερική ενέργεια στη μοριακή-κινητική θεωρία.
Η κύρια έννοια στη θερμοδυναμική είναι η έννοια της εσωτερικής ενέργειας.
Εσωτερική ενέργεια σώματος (Συστήματα) είναι το άθροισμα της κινητικής ενέργειας της χαοτικής θερμικής κίνησης των μορίων και της πιθανής ενέργειας της αλληλεπίδρασής τους.
Η μηχανική ενέργεια του σώματος (σύστημα), καθώς το σύνολο δεν περιλαμβάνεται στην εσωτερική ενέργεια. Για παράδειγμα, η εσωτερική ενέργεια των αερίων σε δύο πανομοιότυπα δοχεία υπό ίσες συνθήκες είναι η ίδια ανεξάρτητα από την κίνηση των σκαφών και της θέσης τους σε σχέση μεταξύ τους.
Υπολογίστε την εσωτερική ενέργεια του σώματος (ή της αλλαγής του), λαμβάνοντας υπόψη την κίνηση μεμονωμένων μορίων και τη θέση τους σε σχέση μεταξύ τους, σχεδόν αδύνατο λόγω ενός τεράστιου αριθμού μορίων σε μακροσκοπικά σώματα. Επομένως, είναι απαραίτητο να είναι σε θέση να προσδιοριστεί η τιμή της εσωτερικής ενέργειας (ή της αλλαγής του) ανάλογα με τις μακροσκοπικές παραμέτρους που μπορούν να μετρηθούν άμεσα.
Την εσωτερική ενέργεια του τέλειου μοναδικού αερίου.
Υπολογίζουμε την εσωτερική ενέργεια του τέλειου μοναδικού αερίου.
Σύμφωνα με το μοντέλο του ιδανικού μορίου αερίου δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, επομένως, η πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους είναι μηδέν. Ολόκληρη η εσωτερική ενέργεια του τέλειου αερίου καθορίζεται από την κινητική ενέργεια της ασταθής κίνησης των μορίων του.
Για τον υπολογισμό της εσωτερικής ενέργειας του ιδανικού ενιαίου πυρηνικού αερίου, πρέπει να πολλαπλασιάσουμε τη μέση κινητική ενέργεια ενός ατόμου στον αριθμό των ατόμων. Δεδομένου ότι το KN A \u003d R, λαμβάνουμε τον τύπο για την εσωτερική ενέργεια του ιδανικού αερίου:
Η εσωτερική ενέργεια του ιδανικού μονού πυρηνικού αερίου είναι άμεσα ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία του.
Δεν εξαρτάται από τον όγκο και άλλες μακροσκοπικές παραμέτρους συστήματος.
Αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια του ιδανικού αερίου
Ι.E. καθορίζεται από τις θερμοκρασίες των αρχικών και των τελικών κρατών του αερίου και δεν εξαρτάται από τη διαδικασία.
Εάν το τέλειο αέριο αποτελείται από πιο σύνθετα μόρια από το ένα όνομα, η εσωτερική της ενέργεια είναι επίσης ανάλογη με την απόλυτη θερμοκρασία, αλλά ο συντελεστής αναλογικότητας μεταξύ U και T είναι άλλος. Εξηγείται από το γεγονός ότι τα σύνθετα μόρια όχι μόνο κινούνται προοδευτικά, αλλά και περιστρέφονται και κυμαίνονται σε σχέση με τις διατάξεις ισορροπίας τους. Η εσωτερική ενέργεια αυτών των αερίων ισούται με το άθροισμα των ενεργειών των μεταφραστικών, περιστροφικών και ταλαντωτικών κινήσεων των μορίων. Κατά συνέπεια, η εσωτερική ενέργεια του πολυυδρικού αερίου είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια του ένα Osomic αέριο στην ίδια θερμοκρασία.
Την εξάρτηση της εσωτερικής ενέργειας από μακροσκοπικές παραμέτρους.
Διαπιστώσαμε ότι η εσωτερική ενέργεια του τέλειου αερίου εξαρτάται από μία θερμοκρασία παράμετρος.
Τα πραγματικά αέρια, τα υγρά και τα στερεά σώματα μέση πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασης των μορίων Δεν είναι ίσο με το μηδέν. Είναι αλήθεια, για τα αέρια, είναι πολύ μικρότερη από τη μέση κινητική ενέργεια των μορίων, αλλά για στερεά και υγρά σώματα είναι συγκρίσιμα με αυτήν.
Η μέση πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασης των μορίων αερίου εξαρτάται από τον όγκο της ουσίας, δεδομένου ότι όταν ο όγκος αλλάζει, η μέση απόσταση μεταξύ των μορίων αλλάζει. Κατά συνέπεια, η εσωτερική ενέργεια του πραγματικού αερίου στη θερμοδυναμική γενικά εξαρτάται μαζί με τη θερμοκρασία T και από τον όγκο V.
Είναι πιθανό η εσωτερική ενέργεια του πραγματικού αερίου να εξαρτάται από την πίεση, με βάση το γεγονός ότι η πίεση μπορεί να εκφραστεί μέσω του όγκου θερμοκρασίας και αερίου.
Οι τιμές των μακροσκοπικών παραμέτρων (θερμοκρασία Τ θερμοκρασία V κ.λπ.) καθορίζουν μοναδικά την κατάσταση του Τηλ. Επομένως, καθορίζουν την εσωτερική ενέργεια των μακροσκοπικών σωμάτων.
Η εσωτερική ενέργεια U των μακροσκοπικών σωμάτων καθορίζεται μοναδικά από τις παραμέτρους που χαρακτηρίζουν την κατάσταση αυτών των σωμάτων: θερμοκρασία και όγκος.
Σωματίδια οποιουδήποτε σώματος - ατόμων ή μορίων - κάνουν μια χαοτική αδιάκοπη κίνηση (το λεγόμενο Θερμότητα). Επομένως, κάθε σωματίδιο έχει κάποια κινητική ενέργεια.
Επιπλέον, τα σωματίδια της ουσίας αλληλεπιδρούν με κάθε άλλο δυνάμεις της ηλεκτρικής έλξης και της απόρριψης, καθώς και μέσω πυρηνικών δυνάμεων. Ως εκ τούτου, ολόκληρο το σύστημα σωματιδίων αυτού του σώματος έχει επίσης πιθανή ενέργεια.
Η κινητική ενέργεια της θερμικής μετακίνησης των σωματιδίων και η πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασης μαζί σχηματίζουν έναν νέο τύπο ενέργειας που δεν τροφοδοτείται από τη μηχανική ενέργεια του σώματος (δηλαδή η κινητική ενέργεια της κίνησης του σώματος στο σύνολό του και του δυναμικού ενέργεια της αλληλεπίδρασής της με άλλα όργανα). Αυτός ο τύπος ενέργειας ονομάζεται εσωτερική ενέργεια.
Η εσωτερική ενέργεια του σώματος είναι η συνολική κινητική ενέργεια της θερμικής κίνησης των σωματιδίων της συν την πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους μεταξύ τους.
Η εσωτερική ενέργεια του θερμοδυναμικού συστήματος είναι το άθροισμα των εσωτερικών ενεργειών των σωμάτων του συστήματος.
Έτσι, η εσωτερική ενέργεια του σώματος σχηματίζει τους ακόλουθους όρους.
1. Κινητική ενέργεια της συνεχούς χαοτικής κίνησης σωματιδίων του σώματος.
2. Η πιθανή ενέργεια των μορίων (άτομα) που προκαλείται από τις δυνάμεις της διαμοριακής αλληλεπίδρασης.
3. Ενέργεια ηλεκτρονίων σε άτομα.
4. Αρχική ενέργεια.
Στην περίπτωση του απλούστερου μοντέλου της ουσίας - το τέλειο αέριο - για την εσωτερική ενέργεια, είναι δυνατόν να αποκτηθεί μια προφανή φόρμουλα.
Η πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασης των τέλειων σωματιδίων αερίου είναι μηδέν (υπενθυμίζουμε ότι στο μοντέλο του ιδανικού αερίου παραμελούμε την αλληλεπίδραση των σωματιδίων σε απόσταση). Ως εκ τούτου, η εσωτερική ενέργεια του ένα Osomic ιδανικού αερίου μειώνεται στη συνολική κινητική ενέργεια της μεταφραστικής (σε πολυυδρικό αέριο, είναι απαραίτητο να ληφθεί ακόμη υπόψη η περιστροφή των μορίων και των διακυμάνσεων των ατόμων μέσα στα μόρια) των ατόμων του. Αυτή η ενέργεια μπορεί να βρεθεί, πολλαπλασιασμένη με τον αριθμό των ατόμων αερίου στη μέση κινητική ενέργεια ενός ατόμου:
Βλέπουμε ότι η εσωτερική ενέργεια του τέλειου αερίου (η μάζα και η χημική σύνθεση των οποίων είναι αμετάβλητη) είναι μια συνάρτηση μόνο της θερμοκρασίας του. Σε πραγματικό αέριο, υγρό ή στερεό σώμα, η εσωτερική ενέργεια εξαρτάται από τον όγκο - τελικά, με αλλαγή όγκου, η αμοιβαία διάταξη των σωματιδίων αλλάζει και, ως αποτέλεσμα, την πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους.
Η πιο σημαντική ιδιοκτησία της εσωτερικής ενέργειας είναι ότι είναι Λειτουργία κατάστασης Θερμοδυναμικό σύστημα. Δηλαδή, η εσωτερική ενέργεια καθορίζεται σίγουρα από ένα σύνολο μακροσκοπικών παραμέτρων που χαρακτηρίζουν το σύστημα και δεν εξαρτάται από την "προϊστορία" του συστήματος, δηλ. Από ποια κατάσταση το σύστημα ήταν πριν και πόσο συγκεκριμένα ήταν σε αυτό το κράτος.
Έτσι, κατά την εναλλαγή ενός συστήματος από μια κατάσταση σε άλλη αλλαγή στην εσωτερική της ενέργεια καθορίζεται μόνο από τις αρχικές και τελικές καταστάσεις του συστήματος και δεν εξαρτάται Από την πορεία της μετάβασης από την αρχική κατάσταση μέχρι τον τελικό. Εάν το σύστημα επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση, τότε η αλλαγή στην εσωτερική της ενέργεια είναι μηδέν.
Η εμπειρία δείχνει ότι υπάρχουν μόνο δύο τρόποι αλλαγής της εσωτερικής ενέργειας του σώματος:
Κάνοντας μηχανική εργασία.
μεταφορά θερμότητας.
Με απλά λόγια, η θερμότητα του βραστήρα μπορεί να γίνει μόνο δύο θεμελιωδώς διαφορετικοί τρόποι: Τρίψτε το με κάτι ή βάλτε τη φωτιά :-) Εξετάστε αυτές τις μεθόδους λεπτομερέστερα.
Εάν εκτελείται η εργασία πάνω από Το σώμα, η εσωτερική ενέργεια του σώματος αυξάνεται.
Για παράδειγμα, ένα καρφί μετά από κρούση σε αυτό θερμαίνεται και παραμορφωθεί ελαφρά. Αλλά η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της μεσαίας κινητικής ενέργειας σωματιδίων του σώματος. Η θέρμανση του νύχι μαρτυρεί την αύξηση της κινητικής ενέργειας των σωματιδίων του: Στην πραγματικότητα, τα σωματίδια επιταχύνουν από το χτύπημα από το σφυρί και από την τριβή του καρφιού στο σκάφος.
Η παραμόρφωση δεν είναι παρά μια μετατόπιση σωματιδίων σε σχέση μεταξύ τους. Το καρφί μετά την πρόσκρουση βιώνει την παραμόρφωση της συμπίεσης, τα σωματίδια της έρχονται πιο κοντά, η δύναμη απέλασης αυξάνεται μεταξύ τους και αυτό οδηγεί σε αύξηση της πιθανής ενέργειας των σωματιδίων νυχιών.
Έτσι, η εσωτερική ενέργεια του νυχιού αυξήθηκε. Αυτό ήταν το αποτέλεσμα της Επιτροπής εργασίας - το έργο έγινε από το σφυρί και τη δύναμη της τριβής για το διοικητικό συμβούλιο.
Εάν εκτελείται η εργασία Σαμίμ το σώμα, η εσωτερική ενέργεια του σώματος μειώνεται.
Αφήστε, για παράδειγμα, τον πεπιεσμένο αέρα στο δοχείο θερμομονωμένου δοχείου κάτω από το έμβολο να επεκταθεί και να αυξάνει κάποιο φορτίο, καθιστώντας έτσι το έργο (η διαδικασία στο δοχείο με θερμομονωτικό δοχείο καλείται adiabatu. Θα μελετήσουμε την αδιαβατική διαδικασία κατά την εξέταση του πρώτου νόμου της θερμοδυναμικής). Κατά τη διάρκεια μιας τέτοιας διαδικασίας, ο αέρας θα ψυχθεί - τα μόρια του, χτυπώντας μετά το κινούμενο έμβολο, δώστε του ένα μέρος της κινητικής του ενέργειας. (Ακριβώς όπως ένας ποδοσφαιριστής, σταματώντας το πόδι γρήγορα πετώντας μπάλα, το κάνει από Η μπάλα και σβήνει την ταχύτητά του.) Έγινε, η εσωτερική ενέργεια του αέρα μειώνεται.
Ο αέρας, συνεπώς, καθιστά την εργασία εις βάρος της εσωτερικής της ενέργειας: επειδή το σκάφος είναι θερμικά μονωμένο, δεν υπάρχει καμία εισροή ενέργειας στον αέρα από τις εξωτερικές πηγές και να αντλήσει ενέργεια για να εκτελέσει τον αέρα μόνο από τα αποθέματά τους .
Η μεταφορά θερμότητας είναι η διαδικασία μετάβασης της εσωτερικής ενέργειας από ένα θερμότερο σώμα σε ένα δροσερό, που δεν σχετίζεται με την Επιτροπή μηχανικής εργασίας.. Η μεταφορά θερμότητας μπορεί να πραγματοποιηθεί είτε με άμεση επαφή των σωμάτων είτε μέσω ενδιάμεσου περιβάλλοντος (και ακόμη και μέσω κενού). Η μεταφορά θερμότητας καλείται πίσω Ανταλλαγή θερμότητας.
Τρεις τύποι μεταφοράς θερμότητας διακρίνονται: θερμική αγωγιμότητα, μεταφορά και θερμική ακτινοβολία.
Τώρα θα τα εξετάσουμε λεπτομερέστερα.
Εάν η ράβδος σιδήρου πιπιλίζουν το ένα άκρο στη φωτιά, τότε όπως γνωρίζουμε, δεν θα το κρατήσετε στο χέρι σας. Βρίσκοντας στο πεδίο της υψηλής θερμοκρασίας, τα άτομα σιδήρου αρχίζουν να κυμαίνονται πιο έντονα (δηλαδή, αποκτούν πρόσθετη κινητική ενέργεια) και προκαλούν ισχυρότερα χτυπήματα στους γείτονές τους.
Η κινητική ενέργεια των γειτονικών ατόμων αυξάνεται επίσης και τώρα αυτά τα άτομα αναφέρουν πρόσθετη κινητική ενέργεια στους γείτονές τους. Έτσι, από το χώρο στον τομέα, η θερμότητα σταδιακά εξαπλώνεται πάνω από τη ράβδο - από το τέλος του άκρου στο χέρι μας. Αυτή είναι η θερμική αγωγιμότητα (Εικ. 1) (εικόνα από το εκπαιδευτικόElectronicsusa.com).
Σύκο. 1. Διασκευή θερμότητας
Η θερμική αγωγιμότητα είναι η μεταφορά εσωτερικής ενέργειας από πιο θερμαινόμενα τμήματα του σώματος σε λιγότερο θερμαινόμενη λόγω θερμικής κίνησης και αλληλεπίδρασης σωματιδίων σώματος.
Η θερμική αγωγιμότητα διαφορετικών ουσιών είναι διαφορετική. Η υψηλή θερμική αγωγιμότητα είναι μέταλλα: οι καλύτεροι αγωγοί θερμότητας είναι ασημένιοι, χαλκός και χρυσός. Η θερμική αγωγιμότητα των υγρών είναι πολύ μικρότερη. Τα αέρια είναι τόσο κακά που ανήκουν ήδη σε μονωτήρες θερμότητας: μόρια αερίων λόγω μεγάλων αποστάσεων μεταξύ τους ασθενώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, για παράδειγμα, τα διπλά πλαίσια κατασκευάζονται στα παράθυρα: Το στρώμα αέρα εμποδίζει τη φροντίδα της θερμότητας).
Οι κακοί αγωγοί θερμότητας είναι επομένως πορώδεις σώματα - όπως τούβλο, βαμβάκι ή γούνα. Περιέχουν αέρα στους πόρους τους. Δεν είναι περίεργο τα σπίτια από τούβλα θεωρούνται τα πιο ζεστά και στον παγετό, οι άνθρωποι φορούν παλτά και σακάκια με ένα στρώμα χνουδίου ή σύνθεσης.
Αλλά αν ο αέρας κάνει τη θερμότητα τόσο άσχημα, τότε γιατί ζεσταίνεται από την αίθουσα της μπαταρίας;
Αυτό οφείλεται στον άλλο τύπο μεταφοράς θερμότητας - μεταφορά.
Η μεταφορά είναι η μεταφορά εσωτερικής ενέργειας σε υγρά ή αέρια ως αποτέλεσμα κυκλοφορίας ροών και ανάδευση της ουσίας.
Ο αέρας κοντά στη μπαταρία θερμαίνεται και επεκτείνεται. Η αντοχή που ενεργεί σε αυτόν τον αέρα παραμένει η ίδια και η εξουδετερωτική ισχύ από τον εξωτερικό αέρα αυξάνεται, έτσι ώστε ο θερμαινόμενος αέρας να αρχίσει να εμφανίζεται στην οροφή. Πρόκειται για τον κρύο αέρα (την ίδια διαδικασία, αλλά σε μια πολύ πιο φιλόδοξη κλίμακα, συμβαίνει συνεχώς στη φύση: αυτό συμβαίνει ο άνεμος), με το οποίο επαναλαμβάνεται το ίδιο πράγμα.
Ως αποτέλεσμα, η κυκλοφορία του αέρα δημιουργείται, η οποία χρησιμεύει ως παράδειγμα μεταφοράς - η κατανομή της θερμότητας στο δωμάτιο διεξάγεται με ροή αέρα.
Μια εντελώς παρόμοια διαδικασία μπορεί να παρατηρηθεί σε υγρό. Όταν βάζετε ένα βραστήρα ή κατσαρόλα νερού στην πλάκα, η θέρμανση του νερού εμφανίζεται κυρίως λόγω της μεταπέτασης (η συμβολή της θερμικής αγωγιμότητας του νερού είναι πολύ ασήμαντη εδώ).
Οι ροές μεταφοράς στον αέρα και το υγρό παρουσιάζονται στο ΣΧ. 2 (εικόνες από τη φυσική.arizona.edu).
Σύκο. 2. Μεταφορά
Σε στερεά σώματα, η μεταφορά απουσιάζει: οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης των σωματιδίων είναι μεγάλες, τα σωματίδια κυμαίνονται κοντά σε σταθερά χωριστά σημεία (κόμβοι κρυσταλλικού πλέγματος) και δεν μπορεί να σχηματιστεί ρεύματα ουσίας σε τέτοιες συνθήκες.
Για να κυκλοφορήσετε τις ροές μεταφοράς κατά τη θέρμανση του δωματίου είναι απαραίτητη για τον θερμαινόμενο αέρα Ήταν πού να εμφανιστεί. Εάν το ψυγείο είναι εγκατεστημένο κάτω από την οροφή, τότε δεν θα προκύψει καμία κυκλοφορία - ζεστό αέρα τόσο κάτω από το ανώτατο όριο και να παραμείνει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τοποθετούνται συσκευές θέρμανσης κάτω από Δωμάτια. Για τον ίδιο λόγο, ο βραστήρας έβαλε στο Η φωτιά, με αποτέλεσμα τα θερμαινόμενα στρώματα του νερού, την ανύψωση, κατώτερη από τον τόπο είναι πιο κρύο.
Αντίθετα, το κλιματιστικό πρέπει να βρίσκεται όσο το δυνατόν υψηλότερο: τότε ο ψυχρός αέρας θα αρχίσει να κατέβει, και τόσο πιο ζεστό θα έρθει στη θέση του. Η κυκλοφορία θα μεταβεί στην αντίθετη κατεύθυνση σε σύγκριση με τη ροή των ροών κατά τη θέρμανση του δωματίου.
Πώς η γη παίρνει ενέργεια από τον ήλιο; Η θερμική αγωγιμότητα και η μεταφορά αποκλείονται: Διαχωρίζονται από 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα αέρα χωρίς αέρα.
Ο τρίτος τύπος μεταφοράς θερμότητας εδώ - Θερμική ακτινοβολία. Η ακτινοβολία μπορεί να διανεμηθεί τόσο στην ουσία όσο και υπό κενό. Πώς συμβαίνει;
Αποδεικνύεται ότι τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία συνδέονται στενά μεταξύ τους και έχουν μια αξιοσημείωτη ιδιότητα. Εάν το ηλεκτρικό πεδίο αλλάξει με το χρόνο, τότε δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο, γενικά, αλλάζει επίσης με το χρόνο (περισσότερο για αυτό θα περιγραφεί στο φύλλο ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής). Με τη σειρά του, το μεταβλητό μαγνητικό πεδίο παράγει ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργεί και πάλι ένα μεταβλητό μαγνητικό πεδίο, το οποίο παράγεται και πάλι ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό πεδίο ...
Ως αποτέλεσμα της ανάπτυξης αυτής της διαδικασίας ισχύει στο διάστημα Ηλεκτρομαγνητικό κύμα - "Αυξήθηκε" από κάθε άλλο ηλεκτρικό και μαγνητικό πεδίων. Όπως και ο ήχος, τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα έχουν ταχύτητα ταχύτητας και συχνότητας - στην περίπτωση αυτή, αυτή η συχνότητα με την οποία διστάζει στο κύμα του μεγέθους και της κατεύθυνσης των πεδίων. Το ορατό φως είναι μια ειδική περίπτωση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.
Η ταχύτητα της διάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων υπό κενό είναι τεράστιο: km / s. Έτσι, από το έδαφος στο φεγγάρι, το φως πηγαίνει λίγο περισσότερο από ένα δευτερόλεπτο.
Η περιοχή συχνοτήτων των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων είναι πολύ μεγάλη. Θα μιλήσουμε για την κλίμακα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων λεπτομερέστερα στο κατάλληλο κομμάτι χαρτιού. Εδώ παρατηρούμε μόνο ότι το ορατό φως είναι ένα μικρό εύρος αυτής της κλίμακας. Παρακάτω είναι η συχνότητα της υπέρυθρης ακτινοβολίας, ανωτέρω - η συχνότητα της υπεριώδους ακτινοβολίας.
Θυμηθείτε τώρα ότι τα άτομα, που είναι γενικά ηλεκτρικά ουδέτερα, περιέχουν θετικά φορτισμένα πρωτόνια και αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια. Αυτά τα φορτισμένα σωματίδια, κάνοντας χαοτική κίνηση μαζί με άτομα, δημιουργούν μεταβλητές ηλεκτρικών πεδίων και έτσι εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Αυτά τα κύματα καλούνται θερμική ακτινοβολία - Σε μια υπενθύμιση ότι η πηγή τους εξυπηρετεί τη θερμική κίνηση των σωματιδίων της ύλης.
Η πηγή θερμικής ακτινοβολίας είναι οποιοδήποτε σώμα. Στην περίπτωση αυτή, η ακτινοβολία συμμετέχει στην εσωτερική της ενέργεια. Αφού συναντήθηκαν με άτομα άλλου σώματος, η ακτινοβολία τους επιταχύνει με το ταλαντευόμενο ηλεκτρικό πεδίο και η εσωτερική ενέργεια αυτού του σώματος αυξάνεται. Έτσι ζεσταίνουμε στον ήλιο.
Σε κανονικές θερμοκρασίες, η συχνότητα της ακτινοβολίας θερμότητας βρίσκεται στην περιοχή υπέρυθρων, έτσι ώστε το μάτι να μην το αντιλαμβάνεται (δεν βλέπουμε πώς είμαστε "λαμπερό"). Όταν το σώμα θερμαίνεται, τα άτομα του αρχίζουν να ακτινοβολούν τα κύματα υψηλότερων συχνοτήτων. Το σιδερένιο καρφί μπορεί να είναι splitken - φέρει σε μια τέτοια θερμοκρασία που η θερμική ακτινοβολία του θα απελευθερωθεί στο κατώτερο (κόκκινο) μέρος του ορατού εύρους. Και ο ήλιος μοιάζει με εμάς κίτρινο-λευκό: η θερμοκρασία στην επιφάνεια του ήλιου είναι τόσο υψηλή ώστε όλες οι συχνότητες του ορατού φωτός να είναι παρόντες στο φάσμα της ακτινοβολίας και ακόμη και την υπεριώδη υπεριώδη, χάρη στην οποία είμαστε ηλιοθεραπεία.
Ας ρίξουμε μια ματιά σε τρεις τύπους μεταφοράς θερμότητας (Εικ. 3) (εικόνες από την τοποθεσία BeoDom.com).
Σύκο. 3. Τρεις τύποι μεταφοράς θερμότητας: θερμική αγωγιμότητα, μεταφορά και ακτινοβολία
Η ενέργεια είναι μια κοινή μέτρηση διαφόρων μορφών κίνησης της ύλης. Κατά συνέπεια, οι μορφές κίνησης της ύλης διακρίνουν μεταξύ των τύπων ενεργειακών μηχανικών, ηλεκτρικών, χημικών κ.λπ. Κάθε θερμοδυναμικό σύστημα σε οποιαδήποτε κατάσταση έχει κάποιο αποθεματικό ενέργειας, η ύπαρξη του οποίου αποδείχθηκε από τον R. Clausius (1850) και έλαβε το όνομα της εσωτερικής ενέργειας.
Εσωτερική ενέργεια (U) είναι η ενέργεια όλων των τύπων κίνησης των μικροσωματιδίων που αποτελούν το σύστημα και η ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους μεταξύ τους.
Η εσωτερική ενέργεια αποτελείται από την ενέργεια της μεταφραστικής, περιστροφικής και ταλαντωτικής κίνησης των σωματιδίων, την ενέργεια των ενδομοριακών και ενδομοριακών, ενδομοκρατικών και ενδοκραγματικών αλληλεπιδράσεων κλπ.
Ενέργεια ενδομοριακής αλληλεπίδρασης, δηλ. Η ενέργεια της αλληλεπίδρασης των ατόμων στο μόριο συχνά ονομάζεται Χημική ενέργεια . Η αλλαγή αυτής της ενέργειας πραγματοποιείται σε χημικούς μετασχηματισμούς.
Για τη θερμοδυναμική ανάλυση, δεν χρειάζεται να γνωρίζουμε από ποιες μορφές κίνησης του θέματος υπάρχει εσωτερική ενέργεια.
Η παροχή εσωτερικής ενέργειας εξαρτάται μόνο από την κατάσταση του συστήματος. Κατά συνέπεια, η εσωτερική ενέργεια μπορεί να θεωρηθεί ως ένα από τα χαρακτηριστικά τους αυτής της κατάστασης σε ισοτιμία με τέτοιες τιμές όπως, πίεση, θερμοκρασία.
Κάθε κατάσταση του συστήματος αντιστοιχεί σε αυστηρά καθορισμένη τιμή κάθε ιδιοτήτων του.
Εάν το ομοιογενές σύστημα στην αρχική κατάσταση έχει ένταση V 1, πίεση p 1, θερμοκρασία t 1, εσωτερική ενέργεια U 1, ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα æ 1, κλπ., Και στην πεπερασμένη κατάσταση, αυτές οι ιδιότητες είναι αντίστοιχα ίσες με το V 2, P 2, T 2, U 2, æ 2, κλπ., Η αλλαγή σε κάθε ιδιοκτησία κατά την αλλαγή του συστήματος από την αρχική κατάσταση στον τελικό θα είναι το ίδιο, ανεξάρτητα από τον τρόπο με τον οποίο το σύστημα κινείται από μια κατάσταση σε άλλη: το Πρώτον, δεύτερο ή τρίτο (ρύζι. 1.4).
Σύκο. 1.4 Ανεξαρτησία των ιδιοτήτων του συστήματος από την πορεία της μετάβασης
από τη συνήθη κατάσταση στην άλλη
Εκείνοι. (U 2 - u 1) i \u003d (u 2 - u 1) II \u003d (U 2 - U 1) III (1.4)
Πού είναι τα σχήματα Ι, ΙΙ, ΙΙΙ, κλπ. Υποδείξτε τις διαδρομές της διαδικασίας. Επομένως, εάν το σύστημα από την αρχική κατάσταση (1) στον τελικό (2) θα μεταβεί σε μία διαδρομή και από τον τελικό στην αρχή - στην άλλη διαδρομή, δηλ. Εκτελείται μια κυκλική διαδικασία (κύκλος), η αλλαγή σε κάθε ιδιότητες του συστήματος θα είναι μηδέν.
Έτσι, η αλλαγή της λειτουργίας κατάστασης του συστήματος δεν εξαρτάται από τη διαδρομή της διαδικασίας και εξαρτάται μόνο από τις αρχικές και τελικές καταστάσεις του συστήματος. Η απείρως μικρή αλλαγή στις ιδιότητες του συστήματος είναι συνήθως το διαφορικό σημάδι D. Για παράδειγμα, το du είναι μια άπειρη μικρή αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια, κλπ.
Σύμφωνα με διάφορες μορφές κίνησης και διάφορων τύπων ενέργειας, υπάρχουν διάφορες μορφές ανταλλαγής ενέργειας (μετάδοση ενέργειας) - μορφές αλληλεπίδρασης. Η θερμοδυναμική εξετάζει δύο μορφές ανταλλαγής ενέργειας μεταξύ του συστήματος και του περιβάλλοντος. Αυτή είναι η εργασία και η θερμότητα.
Εργασία.Η πιο οπτική μορφή ανταλλαγής ενέργειας είναι μια μηχανική εργασία που αντιστοιχεί στη μηχανική μορφή κίνησης της ύλης. Παράγεται όταν το σώμα μετακινείται υπό τη δράση της μηχανικής αντοχής. Σύμφωνα με άλλες μορφές κίνησης της ύλης, διακρίνονται και άλλοι τύποι εργασίας: ηλεκτρικά, χημικά κ.λπ. Η εργασία είναι μια μορφή μετάδοσης μιας παραγγελθέντης, οργανωμένης κίνησης, διότι κατά την εκτέλεση του σώματος, τα σωματίδια του σώματος κινούνται οργανωμένα προς μία κατεύθυνση. Για παράδειγμα, η εκτέλεση εργασιών κατά την επέκταση του αερίου. Τα μόρια αερίου στον κύλινδρο κάτω από το έμβολο είναι σε χαοτική, διαταραγμένη κίνηση. Όταν το αέριο αρχίζει να μετακινεί το έμβολο, δηλαδή, για να γίνει μια μηχανική εργασία, θα επιβληθεί μια οργανωμένη κίνηση στην ακανόνιστη κίνηση των μορίων αερίου: όλα τα μόρια λαμβάνουν κάποια μετατόπιση προς την κατεύθυνση της κίνησης του εμβόλου. Η ηλεκτρική εργασία σχετίζεται επίσης με την οργανωμένη κίνηση σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση των φορτισμένων σωματιδίων της ύλης.
Δεδομένου ότι η εργασία είναι ένα μέτρο της μεταδιδόμενης ενέργειας, η ποσότητα του μετριέται στις ίδιες μονάδες με την ενέργεια.
Θερμότητα. Το σχήμα της ανταλλαγής ενέργειας που αντιστοιχεί στην χαοτική κίνηση των μικροσωματιδίων που συνθέτουν το σύστημα ονομάζεται Ανταλλαγή θερμότηταςκαι η ποσότητα ενέργειας που μεταδίδεται υπό ανταλλαγή θερμότητας ονομάζεται Θερμότητα.
Η ανταλλαγή θερμότητας δεν συσχετίζεται με μια αλλαγή στη θέση των σωμάτων που συνιστούν το θερμοδυναμικό σύστημα και συνίσταται σε άμεση μετάδοση ενέργειας από μόρια ενός σώματος από τα μόρια του άλλου κατά τη διάρκεια της επαφής τους.
Π 
Ανασηκώστε το μονωμένο σκάφος (σύστημα) που διαχωρίζεται σε δύο μέρη με ένα διαχωριστικό διαχωρισμό θερμότητας AB (Εικ. 1.5). Ας υποθέσουμε ότι και στα δύο μέρη του σκάφους είναι αέριο.
Σύκο. 1.5. Στην έννοια της ζεστασιάς
Στο αριστερό μισό του σκάφους, η θερμοκρασία του αερίου T 1 και στα δεξιά 2. Εάν t 1\u003e t 2, τότε η μέση κινητική ενέργεια ( 
) Μόρια αερίου στην αριστερή πλευρά του σκάφους, θα υπάρξει περισσότερη μεσαία κινητική ενέργεια ( 
) Στο δεξιό μισό του σκάφους.
Ως αποτέλεσμα συνεχών συγκρούσεων μορίων γύρω από το διαμέρισμα στο αριστερό μισό του δοχείου, τα μόρια διαχωρισμού μεταδίδονται. Τα μόρια αερίου που βρίσκονται στο δεξιό μισό του σκάφους, που αντιμετωπίζουν το διαμέρισμα, θα αποκτήσουν κάποιο μέρος της ενέργειας από τα μόρια της.
Ως αποτέλεσμα αυτών των συγκρούσεων, η κινητική ενέργεια των μορίων στο αριστερό μισό του σκάφους θα μειωθεί και στη σωστή αύξηση. Οι θερμοκρασίες t 1 και t 2 θα ευθυγραμμιστούν.
Δεδομένου ότι η θερμότητα είναι μια ενέργεια μέτρησης, ο αριθμός του μετράται στις ίδιες μονάδες που η ενέργεια. Έτσι, η ανταλλαγή θερμότητας και η εργασία είναι μορφές ανταλλαγής ενέργειας και η ποσότητα θερμότητας και η ποσότητα λειτουργίας είναι μέτρα της μεταδιδόμενης ενέργειας. Η διαφορά μεταξύ τους είναι ότι η θερμότητα είναι μια μορφή μετάδοσης της μικροφουργικής, διαταραγμένης κίνησης των σωματιδίων (και, κατά συνέπεια, η ενέργεια αυτής της κίνησης) και η εργασία είναι η μορφή μεταφοράς ενέργειας μιας διαταγμένης, οργανωμένης κίνησης ύλης .
Μερικές φορές λένε: η θερμότητα (ή η εργασία) παρέχεται ή αφαιρείται από το σύστημα και θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι θα πρέπει να παρέχεται και να δοθεί η θερμότητα και η εργασία και η ενέργεια, ως εκ τούτου, δεν είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν αυτό το είδος Εκφράσεις καθώς η "τροφοδοσία θερμότητας" ή η "θερμότητα περιέχουν".
Δεδομένου ότι το σχήμα της ανταλλαγής ενέργειας (μορφές αλληλεπίδρασης) του συστήματος με το περιβάλλον, η θερμότητα και η εργασία δεν μπορεί να συσχετιστεί με οποιαδήποτε συγκεκριμένη κατάσταση του συστήματος, δεν μπορούν να είναι οι ιδιότητές της και, ως εκ τούτου, οι λειτουργίες της κατάστασής της. Αυτό σημαίνει ότι εάν το σύστημα περνά από την αρχική κατάσταση (1) έως τις τελικές (2) διάφορες διαδρομές, η θερμότητα και η εργασία θα έχουν διαφορετικές τιμές για διαφορετικές διαδρομές μετάβασης (Εικ. 1.6)
Η τελική ποσότητα θερμότητας και εργασίας υποδηλώνεται με Q και Α και απείρως μικρές τιμές σύμφωνα με ΔQ και ΔA. Οι τιμές των ΔQ και ΔA, σε αντίθεση με το du, δεν είναι μια πλήρης διαφορική, επειδή Το Q και A δεν είναι λειτουργίες κατάστασης.
Όταν η διαδικασία της διαδικασίας είναι προκαθορισμένη, η εργασία και η θερμότητα θα αποκτήσουν ιδιότητες των λειτουργιών κατάστασης του συστήματος, δηλ. Οι αριθμητικές τους τιμές θα καθοριστούν μόνο από τις αρχικές και τελικές καταστάσεις του συστήματος.
ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ θερμοδυναμικός. Η κατάσταση του συστήματος του συστήματος, της ενέργειας του, που καθορίζεται από την EXT. κατάσταση. Η εσωτερική ενέργεια διπλώνεται στην OSN. Από την Kinetich. Η ενέργεια της κίνησης των σωματιδίων (άτομα, μόρια, ιόντα, ηλεκτρόνια) και ενέργειας είναι σωστή. μεταξύ τους (ενδοκοινοτική). Μια αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια επηρεάζεται. Την κατάσταση του συστήματος υπό δράση εξωτερικό. πεδία; Η εσωτερική ενέργεια περιλαμβάνει, ειδικότερα, την ενέργεια που συνδέεται με την πόλωση της διηλεκτρικής στο εξωτερικό. Ηλεκτρικός. Το πεδίο και η μαγνητισμός της παραμαγνέτσης στο εξωτερικό. Med. πεδίο. Kinetich. Ενεργειακό σύστημα ως σύνολο και πιθανή ενέργεια λόγω χώρων. Η θέση του συστήματος, η εσωτερική ενέργεια δεν ενεργοποιείται. Στη θερμοδυναμική, προσδιορίζεται μόνο η αλλαγή στην εσωτερική ενέργεια. διαδικασίες. Ως εκ τούτου, η εσωτερική ενέργεια καθορίζεται με ακρίβεια ορισμένου μόνιμου όρου, ανάλογα με την ενέργεια που υιοθετείται για μηδέν.Η εσωτερική ενέργεια U ως κατάσταση του κράτους εισάγεται από την πρώτη αρχή της θερμοδυναμικής, σύμφωνα με ένα to-om, η διαφορά μεταξύ της θερμότητας του συστήματος που μεταδίδεται από το σύστημα και το έργο του W που εκτελείται από το σύστημα εξαρτάται μόνο μόνο Στις αρχικές και τελικές καταστάσεις του συστήματος και δεν εξαρτάται από τη διαδρομή μετάβασης, δηλαδή. αντιπροσωπεύει μια αλλαγή στην κατάσταση f-
Όπου u 1 και u 2 είναι η εσωτερική ενέργεια του συστήματος στα αρχικά και τα τελικά κράτη, αντίστοιχα. Το URS (1) εκφράζει το νόμο της διατήρησης της ενέργειας κατά τη χρήση θερμοδυναμικής. Διεργασίες, δηλ. Διαδικασίες, στις οποίες συμβαίνει η μετάδοση θερμότητας. Για το Cyclick. Η διαδικασία που επιστρέφει το σύστημα στην αρχική κατάσταση, -. Σε διαδικασίες Isochorny, δηλ. Διαδικασίες σε σταθερό όγκο, το σύστημα δεν εκτελεί εργασία λόγω της επέκτασης, w \u003d 0 και η θερμότητα που μεταδίδεται από το σύστημα είναι ίσο με την αύξηση της εσωτερικής ενέργειας: Q V \u003d. Για την Adiabatich. Διαδικασίες όταν q \u003d 0, \u003d - W.
Η εσωτερική ενέργεια του συστήματος ως ο σχηματισμός της εντροπίας του, όγκος V και των αριθμών των γραμμομορίων Μ I i-του συστατικού είναι ένα θερμοδυναμικό δυναμικό. Αυτό είναι συνέπεια της πρώτης και δεύτερης αρχής της θερμοδυναμικής και εκφράζεται από τη σχέση:
"
όπου t είναι abs. T-ra, p-πίεση, -He. Το δυναμικό του Ι-συστατικού. Το σήμα ισότητας αναφέρεται σε διεργασίες ισορροπίας, ένα σημάδι ανισότητας, σε μη ισορροπία. Για ένα σύστημα με προκαθορισμένες τιμές S, V, ΜΙ (κλειστό σύστημα σε άκαμπτο αδιαβατικό κέλυφος) εσωτερική ενέργεια σε ισορροπία είναι ελάχιστη. Η εσωτερική μείωση της ενέργειας στις αναστρέψιμες διεργασίες σε σταθερό V και S είναι ίσο με το μέγιστο. Χρήσιμη εργασία (δείτε τη μέγιστη λειτουργία της αντίδρασης).
Η εξάρτηση της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος ισορροπίας από την T-RY και ο όγκος U \u003d f (t, v) καλείται. Θερμιδική εξίσωση της κατάστασης. Το εσωτερικό παράγωγο ενέργειας του T-re με σταθερό όγκο ισούται με ισοϊκώς θερμική ικανότητα:
Η εσωτερική ενέργεια του ιδανικού αερίου από τον όγκο δεν εξαρτάται και καθορίζεται μόνο από την T-Roy.
Προσδιορίστε πειραματικά την τιμή της εσωτερικής ενέργειας στο-be, μετρήθηκε από την τιμή του στο ABS. μηδέν t-ry. Ο ορισμός της εσωτερικής ενέργειας απαιτεί δεδομένα σχετικά με τη θερμική ικανότητα από V (t), τη θερμότητα των μεταβάσεων φάσης και την κατάσταση του κράτους. Αλλάξτε την εσωτερική ενέργεια όταν το Chem. Το R-α (ειδικότερα, η πρότυπη εσωτερική ενέργεια του σχηματισμού Β-ΒΑ) προσδιορίζεται σύμφωνα με τα δεδομένα σχετικά με τις θερμικές επιδράσεις του Ρ-QII, καθώς και από τα φασματικά δεδομένα. Θεωρητικός. Ο υπολογισμός της εσωτερικής ενέργειας πραγματοποιείται με μεθόδους στατιστικών. Θερμοδυναμική, K-Paradium καθορίζει την εσωτερική ενέργεια ως η μέση ενέργεια του συστήματος στις καθορισμένες συνθήκες μόνωσης (για παράδειγμα, σε ένα δεδομένο T, V, MI). Η εσωτερική ενέργεια του ιδανικού αερίου ενός βοοειδούς απευθύνεται από τη μέση ενέργεια. κινήσεις μορίων και μέσης ενέργειας των διεγερμένων ηλεκτρονικών κρατών · Για τα δύο και πολυυδράρια αέρια, η μέση περιστροφή των μορίων και των ταλαντώσεων τους κοντά στη θέση της ισορροπίας προστίθενται επίσης σε αυτή την τιμή. Εσωτερική ενέργεια 1.
Όλα τα μακροσκοπικά σώματα που μας περιβάλλουν στη σύνθεσή τους έχουν σωματίδια: άτομα ή μόρια. Όντας σε συνεχή κίνηση, ταυτόχρονα έχουν δύο τύπους ενέργειας: κινητικές και δυναμικές και σχηματίζουν εσωτερική ενέργεια σώματος:
U \u003d σ + σ μ ε ρ ι
Αυτή η έννοια περιλαμβάνει επίσης την ενέργεια της αλληλεπίδρασης μεταξύ τους τα ηλεκτρόνια, τα πρωτόνια, τα νετρόνια.
Υπάρχουν 3 τρόποι να το αλλάξετε:
Εξετάστε όλες τις επιλογές λεπτομερέστερα.
Εάν η εργασία εκτελείται από το ίδιο το σώμα, τότε η εσωτερική του ενέργεια θα μειωθεί και όταν η εργασία εκτελείται πάνω από το σώμα, η εσωτερική του ενέργεια θα αυξηθεί.
Τα απλούστερα παραδείγματα αυξανόμενης ενέργειας είναι περιπτώσεις εξόρυξης με τριβή:
Οι θερμικές διεργασίες που σχετίζονται με τις μεταβολές της θερμοκρασίας συνοδεύονται επίσης από αλλαγές στην εσωτερική ενέργεια. Εάν θερμαίνετε το σώμα, η ενέργεια του θα αυξηθεί.
Το αποτέλεσμα των χημικών αντιδράσεων είναι η μετατροπή ουσιών που είναι διαφορετικές μεταξύ τους με τη δομή και τη σύνθεση. Για παράδειγμα, στη διαδικασία καυσίμου καυσίμου μετά από μια ένωση υδρογόνου με οξυγόνο, σχηματίζεται οξείδιο του άνθρακα. Με τη σύνδεση υδροχλωρικού οξέος με ψευδάργυρο, επισημαίνεται υδρογόνο και ως αποτέλεσμα της καύσης υδρογόνου, διαχωρίζεται ο υδρατμός.
Η εσωτερική ενέργεια του σώματος θα αλλάξει και λόγω της μετάβασης των ηλεκτρονίων από ένα ηλεκτρονικό κέλυφος σε ένα άλλο.
Η εσωτερική ενέργεια είναι χαρακτηριστική της θερμικής κατάστασης του σώματος. Εξαρτάται από:
Αυτή η ενέργεια, ιδανικά, αποτελείται από τις κινητικές ενέργειες κάθε σωματιδίου, το οποίο είναι τυχαία και συνεχώς κινείται και η πιθανή ενέργεια της αλληλεπίδρασής τους μέσα σε ένα συγκεκριμένο σώμα. Αυτό συμβαίνει λόγω της αλλαγής της θερμοκρασίας, η οποία επιβεβαιώνεται από τα πειράματα της Joule.
Για τον υπολογισμό της εσωτερικής ενέργειας του ενιαίου ονομαστικού αερίου, η εξίσωση:
Όπου, ανάλογα με την αλλαγή θερμοκρασίας, η εσωτερική ενέργεια θα ποικίλει (αύξηση με αυξανόμενη θερμοκρασία και μείωση με τη μείωση του). Η εσωτερική ενέργεια είναι μια λειτουργία λειτουργίας.
.jpg)